KR102263801B1 - Communication system using power line - Google Patents

Communication system using power line Download PDF

Info

Publication number
KR102263801B1
KR102263801B1 KR1020200161333A KR20200161333A KR102263801B1 KR 102263801 B1 KR102263801 B1 KR 102263801B1 KR 1020200161333 A KR1020200161333 A KR 1020200161333A KR 20200161333 A KR20200161333 A KR 20200161333A KR 102263801 B1 KR102263801 B1 KR 102263801B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
power
current
power line
circuit unit
Prior art date
Application number
KR1020200161333A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이준호
이종식
Original Assignee
(주)와이즈랩
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)와이즈랩 filed Critical (주)와이즈랩
Priority to KR1020200161333A priority Critical patent/KR102263801B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102263801B1 publication Critical patent/KR102263801B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details
    • H04L12/10Current supply arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/02Channels characterised by the type of signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex

Abstract

The present invention relates to a full duplex communication system using a power supply line and, more specifically, to a full duplex communication system using a power supply line, comprising a main device and a sub device operated with power supplied from the main device, and capable of transmitting voltage signal data having information by varying a voltage of the power supplied from the main device, and transmitting current signal data having information by varying the current from the sub device. To achieve the objective, in accordance with the present invention, the full duplex communication system using a power supply line includes a main device and at least one sub device operated with power supplied from the main device. The main device provides voltage signal data including information to the sub device by varying the voltage of a power supply line supplied to the sub device, and the sub device provides current signal data including information to the main device by varying an operation current of the power supply line supplied from the main device. Therefore, the main device and the sub device communicate with each other.

Description

전원선을 이용한 전이중 통신 시스템{COMMUNICATION SYSTEM USING POWER LINE}Full-duplex communication system using power line {COMMUNICATION SYSTEM USING POWER LINE}

본 발명은 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주장치와 상기 주장치로부터 전원이 공급되어 동작되는 종속장치로 구성되고, 상기 주장치에서 공급되는 전원의 전압을 가변시켜 정보를 갖는 전압신호 데이터를 전송할 수 있고, 종속장치에서는 전류를 가변시켜 정보를 갖는 전류신호 데이터를 전송할 수 있는 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a full-duplex communication system using a power line, and more particularly, it is composed of a main device and a slave device operated by being supplied with power from the main device, and the voltage having information by varying the voltage of the power supplied from the main device It relates to a full-duplex communication system using a power line capable of transmitting signal data and capable of transmitting current signal data having information by changing a current in a slave device.

주장치(메인장치)와 상기 주장치(메인장치)에 종속되어 동작하는 종속장치(서브장치)로 구성되는 시스템에서, 주장치와 종속장치의 통신은 별도의 통신선을 통해 상호 데이터를 교환하게 된다.In a system consisting of a main device (main device) and a slave device (sub device) operating dependently on the main device (main device), communication between the main device and the slave device exchanges data with each other through a separate communication line.

즉, 주장치와 종속장치는 각각 별도의 전원이 인가되고, 상기 주장치와 종속장치 사이에는 별도의 통신선로가 포설되어 통신을 수행하게 되는 것으로서, 전원선과 통신선이 각각 연결되는 방식으로 시스템이 구성되게 된다.That is, separate power is applied to the main device and the subordinate device, and a separate communication line is installed between the main device and the subordinate device to perform communication, and the system is configured in such a way that the power line and the communication line are respectively connected. .

이러한 다중선(전원선, 통신선)의 포설에는 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라 유지 및 보수에도 많은 인력과 비용이 지출됨은 당연하다.It goes without saying that the installation of such multi-line (power line, communication line) not only requires a lot of cost, but also requires a lot of manpower and money for maintenance and repair.

이에, 전원선(또는 전력선)을 통해 통신을 수행하기 위한 방식인 전력선통신(PLC, power line communication)이 개발되었다.Accordingly, power line communication (PLC), which is a method for performing communication through a power line (or power line), has been developed.

상기 전력선통신은 전력선을 이용해서 음성과 문자데이터, 영상 등을 전송하는 기술로서, 통신선 없이 전력선을 이용하여 초고속 인터넷 통신은 물론 인터넷전화(VoIP), 홈네트워킹, 홈오토메이션, 원격검침에 이르기까지 다양한 활용이 가능한 기술이다.The power line communication is a technology that transmits voice, text data, and video using a power line. It uses a power line without a communication line to provide not only high-speed Internet communication but also VoIP, home networking, home automation, and remote meter reading. It is a technology that can be used.

전력선통신을 이용한 기술 중의 하나로서, 등록특허공보 제10-1400432호에 통합모뎀을 가진 전력선통신 시스템이 개시되었다.As one of the technologies using power line communication, a power line communication system having an integrated modem is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1400432.

상기 기술은 서로 다른 프로토콜로 진행되고 있는 현 전력선 통신망 체계에서 이들의 효과적인 커뮤니케이션을 위해서 별도의 관리서버를 형성하고, 이 관리서버 내에 전달되는 데이터에 대응하는 프로토콜로 변환시킨 후 변환된 데이터에 대응하는 단말기로 안전하게 전달하기 위한 통합모뎀을 가진 전력선통신 시스템에 관한 것이다.The above technology forms a separate management server for effective communication between them in the current power line communication system that is running with different protocols, converts it into a protocol corresponding to the data transmitted in the management server, and then responds to the converted data. It relates to a power line communication system having an integrated modem for safely transmitting to a terminal.

상기와 같은 종래 전력선통신에서는 전력선에 연결되는 PLC모뎀이 필수로 구성되어야 한다. 즉, 전력선과 단말기(장치) 사이에 구성되어 전력선으로 전달되는 정보, 데이터, 신호를 전력과 함께 각각의 단말기로 동시에 공급할 때, 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환시키거나 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환시키도록 하는 PLC모뎀이 구비되어야 한다.In the conventional power line communication as described above, a PLC modem connected to the power line is essential. That is, when information, data, and signals configured between the power line and the terminal (device) and transmitted through the power line are simultaneously supplied to each terminal together with power, the analog signal is converted into digital data or digital data is converted into an analog signal. PLC modem should be provided.

그런데 상기 PLC모뎀은 높은 고전압에 연결되기 때문에, 고전압에 대한 안전성이 확보되어야 하고, 전력선에서 인가된 전압(또는 전류)에 의한 왜곡을 필터링하기 위한 필터링부, 아날로그 신호 디지털 신호를 상호 변환시키기 위한 신호변환부 및 변복조를 위한 변복조부 등 다양한 구성이 요구되는 문제점이 있다.However, since the PLC modem is connected to a high high voltage, safety against high voltage must be secured, a filtering unit for filtering distortion caused by voltage (or current) applied from the power line, and a signal for converting analog signals and digital signals to each other There is a problem in that various configurations such as a conversion unit and a modulation/demodulation unit for modulation/demodulation are required.

한편, 전원선을 통해 제어기 사이의 통신을 수행하기 위한 기술로서, 등록특허공보 제10-0559913호에 전원선을 통한 제어기간 통신장치가 개시되었다.On the other hand, as a technique for performing communication between controllers through a power line, a communication device between controllers through a power line is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0559913.

상기 기술은 주제어기에서 전원선을 통해 공급되는 전원으로 부제어기가 동작하도록 하면서 그 전원선을 통해 주제어기와 부제어기가 상호 교신하도록 하고, 1대의 주제어기에 여러 대의 부제어기를 병렬 접속하여 교신할 수 있도록 구성된 것이다.The above technology allows the sub-controller to operate with the power supplied from the main controller through the power line, and allows the main controller and the sub-controller to communicate with each other through the power line, and can communicate by connecting several sub-controllers to one main controller in parallel. it is configured to

그러나 상기 기술은 주제어기에서 전원선을 통해 송신신호에 혼합하여 전송하는 저항(R1) 및 부제어기에서 전압을 인가받는 저항(R1a)에 의해 보조제어기에 충분한 전원을 공급할 수 없는 단점이 있다. 또한, 전원선에 송신신호를 혼합하여 전송하는 방식으로서, 전원선에 혼합된 송신신호를 검출하기 위한 구성이 추가되어야 하며, 송신시에는 수신신호를 받지 못하도록 해야 하고 수신시에는 송신신호를 전송하지 못하는 문제점이 있다.However, the above technique has a disadvantage in that sufficient power cannot be supplied to the auxiliary controller by the resistor R1 that mixes and transmits the transmission signal through the power line from the main controller and the resistor R1a that receives the voltage from the sub-controller. In addition, as a method of transmitting a mixed transmission signal on the power line, a configuration for detecting the mixed transmission signal on the power line should be added, and the reception signal should not be received during transmission and the transmission signal should not be transmitted during reception. There is a problem that I cannot.

즉, 상기 기술은 전원선에 송신신호를 실어 송수신하는 전력선 통신의 기술과 동일한 방식의 기술이고, 송수신이 동시에 수행할 수 없는 양방향 통신이 불가능한 단점이 있다.That is, the above technique is the same technique as that of power line communication in which a transmission signal is loaded and transmitted on a power line, and there is a disadvantage in that bidirectional communication cannot be performed at the same time.

등록특허공보 제10-1400432호 (2014. 05. 21.)Registered Patent Publication No. 10-1400432 (2014. 05. 21.) 등록특허공보 제10-0559913호 (2006. 03. 06.)Registered Patent Publication No. 10-0559913 (2006.03.06.)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 전원선에 인가되는 전압을 가변하거나, 전원선을 통해 인가되는 전원에 대한 전류를 가변시켜 통신을 수행할 수 있는 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the problem to be solved in the present invention is to perform communication by varying the voltage applied to the power line or by varying the current for the power applied through the power line. An object of the present invention is to provide a full-duplex communication system using a power line.

또한, 데이터를 전송하는 과정 또는 데이터를 수신하는 과정에서도 데이터의 송신 또는 수신이 가능한 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a full-duplex communication system using a power line capable of transmitting or receiving data in a process of transmitting data or receiving data.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템은 주장치와 상기 주장치로부터 전원을 공급받아 동작되는 1개 이상의 종속장치를 포함하여 구성되고, 상기 주장치는 상기 종속장치로 공급되는 전원선의 전압을 가변시켜 정보가 포함된 전압신호 데이터를 상기 종속장치로 제공하고, 상기 종속장치는 상기 주장치에서 공급되는 전원선의 동작전류를 가변시켜 정보가 포함된 전류신호 데이터를 상기 주장치로 제공하여, 상기 주장치와 상기 종속장치가 통신하는 것을 특징으로 한다.A full-duplex communication system using a power line according to the present invention for solving the above problems is configured to include a main device and one or more subordinate devices operated by receiving power from the main device, wherein the main device is supplied to the subordinate device By varying the voltage of the power line, voltage signal data including information is provided to the subordinate device, and the subordinate device varies the operating current of the power line supplied from the main device to provide current signal data including information to the main device, , characterized in that the main device and the slave device communicate.

여기서, 상기 전압신호 데이터는 상기 종속장치의 동작전압보다 상대적으로 높은 제1 전압 또는 상기 동작전압보다 상대적으로 낮은 제2 전압에 의해 생성되고, 상기 전류신호 데이터는 상기 주장치에서 공급된 동작전압에 근거한 동작전류보다 상대적으로 높은 제1 전류 또는 상대적으로 낮은 제2 전류에 의해 생성되는 것을 특징으로 한다.Here, the voltage signal data is generated by a first voltage relatively higher than the operating voltage of the slave device or a second voltage relatively lower than the operating voltage, and the current signal data is based on the operating voltage supplied from the main device. It is characterized in that it is generated by a first current relatively higher than the operating current or a second current relatively lower than the operating current.

또한, 상기 주장치는 입력전원을 요구되는 전원으로 변환하는 주전원회로부; 상기 주전원회로부에서 공급되는 전원을 상기 종속장치의 구동전원으로 제어하여 상기 종속장치로 인가하는 전원제어회로부; 상기 종속장치의 전류를 감지하는 전류감지회로부; 및 입력 이벤트에 따라 상기 전원제어회로부를 통해 상기 종속장치로 공급되는 전압을 가변시켜 전압신호 데이터를 생성하여 공급하도록 제어하고, 상기 전류감지회로부에서 감지된 전류에 근거하여 상기 전류신호 데이터를 검출하는 주제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the main device includes a main power circuit unit for converting the input power to the required power; a power control circuit unit controlling the power supplied from the main power circuit unit as a driving power of the subordinate device and applying it to the subordinate device; a current sensing circuit unit for sensing the current of the slave device; and controlling to generate and supply voltage signal data by varying the voltage supplied to the slave device through the power control circuit unit according to an input event, and detecting the current signal data based on the current sensed by the current sensing circuit unit It is characterized in that it includes a main control unit.

또한, 상기 종속장치는 상기 주장치로부터 인가되는 전압을 동작전원으로 변환시켜 공급하는 종속전원회로부; 상기 종속전원회로부로 입력되는 전압을 감지하는 전압감지회로부; 상기 전압감지회로부에서 감지된 전압에 근거하여 상기 전압신호 데이터를 검출하고, 검출된 상기 전압신호 데이터에 대응하여 상기 전원선의 동작전류를 가변시키도록 제어하는 종속제어부; 상기 종속제어부의 제어에 따라 상기 전원선의 동작전류를 가변시키는 전류제어회로부 및 상기 주장치로부터 인가되는 전압의 가변에 상기 종속장치의 구동을 유지하기 위한 충전회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the subordinate device includes a subordinate power circuit unit for converting the voltage applied from the main device into an operating power supply; a voltage sensing circuit unit for sensing a voltage input to the subordinate power circuit unit; a subordinate control unit for detecting the voltage signal data based on the voltage sensed by the voltage sensing circuit unit and controlling the operating current of the power line to vary in response to the detected voltage signal data; It characterized in that it comprises a current control circuit unit for varying the operating current of the power line according to the control of the subordinate control unit and a charging circuit unit for maintaining the driving of the subordinate device in response to a change in the voltage applied from the main device.

본 발명에 의하면, 전원선에 인가되는 전압의 변화와 종속장치의 전류 변화에 의해 통신을 수행하는 신호를 생성할 수 있고, 생성된 신호를 통해 통신이 가능하므로, 전원선을 통해 주장치와 종속장치가 상호 통신을 수행할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, a signal for performing communication can be generated by a change in voltage applied to a power line and a change in current of a slave device, and communication is possible through the generated signal. has the advantage of being able to communicate with each other.

또한, 통신을 위해 데이터를 전송하는 과정에서도 데이터를 수신할 수 있을 뿐만 아니라 데이터를 수신하는 과정에서도 데이터를 전송할 수 있으므로, 원활한 데이터 통신을 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, since data can be received not only in the process of transmitting data for communication, but also data can be transmitted in the process of receiving data, there is an advantage in that smooth data communication can be maintained.

또한, 데이터 통신을 위한 별도의 통신선로를 포설하지 않아도 통신이 가능하여, 구축 설비가 간단하고 설치에 소요되는 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, since communication is possible without installing a separate communication line for data communication, there is an advantage in that the construction facility is simple and the installation cost can be reduced.

도 1은 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템에 적용된 주장치 및 종속장치의 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템에서 전압신호 데이터를 생성하는 전압변화의 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템에서 전류신호 데이터를 생성하는 전류변화의 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 주장치에 적용된 전원제어회로부와 전류감지회로부의 일 실시 예에 대한 회로도,
도 6은 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 주장치에 적용된 전원제어회로부와 전류감지회로부의 다른 실시 예에 대한 회로도,
도 7은 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 종속장치에 적용된 전압감지회로부의 일 실시 예에 따른 회로도,
도 8은 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 종속장치에 적용된 전류제어회로부의 일 실시 예에 따른 회로도이다.
1 is a schematic configuration diagram of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention;
2 is a schematic configuration diagram of a main device and a subordinate device applied to a full-duplex communication system using a power line according to the present invention;
3 is a graph of voltage change for generating voltage signal data in a full-duplex communication system using a power line according to the present invention;
4 is a graph of current change for generating current signal data in a full-duplex communication system using a power line according to the present invention;
5 is a circuit diagram of an embodiment of a power control circuit unit and a current sensing circuit unit applied to a main device of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention;
6 is a circuit diagram of another embodiment of a power control circuit unit and a current sensing circuit unit applied to the main device of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention;
7 is a circuit diagram according to an embodiment of a voltage sensing circuit unit applied to a slave device of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention;
8 is a circuit diagram according to an embodiment of a current control circuit unit applied to a slave device of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention.

다음으로, 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Next, a preferred embodiment of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

이하에서 동일한 기능을 하는 기술요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 중복 설명을 피하기 위하여 반복되는 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the same reference numerals are used for technical elements having the same function, and repeated detailed descriptions are omitted to avoid overlapping descriptions.

또한, 이하에 설명하는 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예를 효과적으로 보여주기 위하여 예시적으로 나타내는 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위하여 해석되어서는 안 된다.In addition, the examples described below are illustratively shown in order to effectively show the preferred embodiments of the present invention, and should not be construed to limit the scope of the present invention.

본 발명은 주장치와 상기 주장치로부터 공급되어 동작되는 종속장치로 구성되고, 상기 주장치에서 공급되는 전원의 전압을 가변시켜 정보를 갖는 전압신호 데이터를 전송할 수 있고, 상기 종속장치에서는 전류를 가변시켜 정보를 갖는 전류신호 데이터를 전송할 수 있는 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention is composed of a main device and a slave device that is supplied and operated from the main device, and can transmit voltage signal data having information by varying the voltage of power supplied from the main device, and the slave device transmits information by varying the current. It relates to a full-duplex communication system using a power line capable of transmitting current signal data.

도 1은 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 개략적인 구성도를 나타낸 것이다.1 is a schematic configuration diagram of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템은 주장치(100)와 종속장치(200) 및 상기 주장치(100)에서 공급된 전원을 상기 종속장치(200)로 공급하는 전원선(10)을 포함하여 구성된다.1, the full-duplex communication system using a power line according to the present invention supplies the main device 100 and the slave device 200 and the power supplied from the main device 100 to the slave device 200. It is configured to include a power line (10).

상기 주장치(100)는 후술되는 종속장치(200)를 제어하거나, 상기 종속장치(200)로부터 전송된 데이터를 처리하는 기능을 수행한다.The main device 100 controls the slave device 200 to be described later or performs a function of processing data transmitted from the slave device 200 .

이때, 상기 주장치(100)는 입력 이벤트에 따라 특정 제어신호를 생성하거나 저장된 로직을 수행할 수 있는 장치를 포함한다.In this case, the main device 100 includes a device capable of generating a specific control signal or executing stored logic according to an input event.

또한, 상기 종속장치(200)는 상기 주장치(100)로부터 전송된 제어신호에 응답하여 로직을 수행하거나 수행된 로직에 따른 응답신호를 상기 주장치로 전달하는 기능을 수행한다. 이러한 종속장치(200)로는 전원을 온오프시키는 릴레이, 환경정보를 센싱하는 센서모듈 뿐만 아니라 소형 컨트롤러 등이 포함될 수 있다.In addition, the slave device 200 performs a function in response to the control signal transmitted from the main device 100 or performs a function of transmitting a response signal according to the performed logic to the main device. The slave device 200 may include a relay for turning on/off power, a sensor module for sensing environmental information, as well as a small controller.

예를 들어, 상기 종속장치(200)는 전등, 모터, 센서, 펌프 등을 온오프시키는 전자 릴레이를 포함하는 스위치로 구성되거나 온도, 습도, 이산화탄소 등의 환경정보를 검출하고 검출된 환경정보값을 전송하는 온습도 장치, 화재 감지기 등으로 구성될 수 있다.For example, the subordinate device 200 is composed of a switch including an electronic relay for turning on and off a light, a motor, a sensor, a pump, etc., or detects environmental information such as temperature, humidity, carbon dioxide, etc., and returns the detected environmental information value. It may be composed of a temperature-humidity device that transmits, a fire detector, and the like.

상기 전원선(10)은 상기 주장치(100)로부터 공급된 전원을 상기 종속장치(200)로 인가하는 것으로서, 본 발명에서 인가되는 전원은 직류전원으로 구성될 수 있다.The power line 10 applies the power supplied from the main device 100 to the subordinate device 200, and the power applied in the present invention may be a DC power source.

즉, 상기 주장치(100)는 직류전원을 전원선(10)을 통해 상기 종속장치(200)로 전달하고, 상기 종속장치(200)는 상기 전원선(10)으로 인가되는 전원으로 구동되는 것으로서, (+)전원선과 (-)전원선을 갖는 단상 2선식으로 구성된다.That is, the main device 100 transmits DC power to the subordinate device 200 through the power line 10, and the subordinate device 200 is driven by the power applied to the power line 10, It is composed of a single-phase two-wire type with a (+) power line and a (-) power line.

이러한 구성에서, 상기 종속장치(200)는 주장치(100)에 대응하여 복수 개로 구성될 수 있다. 부연하면, 하나의 주장치(100)에 의해 복수 개의 종속장치(200)가 연결되어 일정 범위의 구역을 제어하거나 환경정보를 검출하는 네트워크를 형성할 수 있다.In this configuration, the subordinate device 200 may be configured in plurality to correspond to the main device 100 . In other words, a plurality of subordinate devices 200 may be connected by one main device 100 to form a network for controlling an area within a certain range or detecting environmental information.

도 2는 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템에 적용된 주장치 및 종속장치의 개략적인 구성도를 나타낸 것이다.2 is a schematic configuration diagram of a main device and a subordinate device applied to a full-duplex communication system using a power line according to the present invention.

첨부된 도 2를 참조하면, 주장치(100)는 종속장치(200)로 전원선으로 통해 전원을 공급하면서, 공급되는 상기 전원선의 전압을 가변시켜 정보가 포함된 전압신호 데이터를 상기 종속장치(200)로 제공하는 기능을 수행한다.2, the main device 100 supplies power to the slave device 200 through a power line, and changes the voltage of the supplied power line to transmit voltage signal data including information to the slave device 200 ) to perform the function provided.

이러한 상기 주장치(100)는 주전원회로부(110), 전원제어회로부(120), 전류감지회로부(130) 및 주제어부(140)를 포함하여 구성된다.The main device 100 is configured to include a main power circuit unit 110 , a power control circuit unit 120 , a current sensing circuit unit 130 , and a main control unit 140 .

주전원회로부(110)는 입력전원을 요구되는 전원으로 변환하는 것으로서, 예를 들면, 입력되는 교류 또는 직류의 전원을 주장치(100)의 동작에 필요한 전원으로 변환하여 각 구성에 공급한다.The main power circuit unit 110 converts the input power into the required power, for example, converts the input AC or DC power into the power required for the operation of the main device 100 and supplies it to each component.

전원제어회로부(120)는 상기 주전원회로부(110)에서 공급되는 전원을 종속장치(200)의 구동전원으로 제어하여 상기 종속장치(200)로 인가한다.The power control circuit unit 120 controls the power supplied from the main power circuit unit 110 as the driving power of the subordinate device 200 and applies it to the subordinate device 200 .

이때, 상기 종속장치(200)는 직류전원으로 동작될 수 있고, 전원선(10)의 길이 즉, 상기 주장치(100)와 상기 종속장치(200) 사이의 거리에 따라 전압강하를 고려하여 적절한 전압이 공급되게 구성될 수 있다.At this time, the subordinate device 200 may be operated with DC power, and an appropriate voltage in consideration of the voltage drop according to the length of the power line 10 , that is, the distance between the main device 100 and the subordinate device 200 . This can be configured to be supplied.

전류감지회로부(130)는 상기 종속장치(200)의 전류를 감지한다. 더욱 상세하게는 상기 전원선(10)에 흐르는 전류를 감지한다.The current sensing circuit unit 130 senses the current of the slave device 200 . In more detail, the current flowing through the power line 10 is sensed.

주제어부(140)는 주전원회로부(110), 전원제어회로부(120) 및 전류감지회로부(130)를 제어하는 기능을 수행하는 것으로서, 입력 이벤트에 따라 상기 전원제어회로부(120)를 통해 상기 종속장치(200)로 공급되는 전압을 가변시켜 전압신호 데이터를 생성하여 공급하도록 제어하고, 상기 전류감지회로부(130)에서 감지된 전류에 근거하여 상기 전류신호 데이터를 검출한다.The main control unit 140 controls the main power circuit unit 110 , the power control circuit unit 120 , and the current sensing circuit unit 130 , and according to an input event, the subordinate device through the power control circuit unit 120 . The voltage supplied to 200 is varied to generate and supply voltage signal data, and the current signal data is detected based on the current sensed by the current sensing circuit unit 130 .

예를 들어, 상기 주제어부(140)는 "ON"이라는 신호 또는 버튼의 조작 등에 따라 입력된 신호 등의 이벤트에 근거하여 데이터를 생성하고, 생성된 상기 데이터에 근거하여 상기 전원제어회로부(120)를 통해 상기 종속장치(200)로 공급되는 전압을 가변시켜 전압신호 데이터를 생성하여 공급한다.For example, the main control unit 140 generates data based on an event such as an “ON” signal or a signal input according to a button operation, and the power control circuit unit 120 based on the generated data. By varying the voltage supplied to the slave device 200 through a voltage signal data is generated and supplied.

즉, 상기 주제어부(140)는 종속장치(200)를 구동시키는 동작전원의 범위 내에서 상기 동작전원의 전압을 가변시키는 것이며, 상기 전압신호 데이터는 가변되는 전압의 폭 및 주기를 포함하는 것이다.That is, the main controller 140 varies the voltage of the operating power within the range of the operating power for driving the subordinate device 200 , and the voltage signal data includes the variable width and period of the voltage.

종속장치(200)는 주장치(100)에서 출력되는 전원으로 동작되고, 상기 주장치(100)의 제어에 의해 다양한 동작을 수행한 결과의 응답을 상기 주장치(100)로 제공하는 기능을 수행한다.The slave device 200 is operated with the power output from the main device 100 , and performs a function of providing a response of the result of performing various operations under the control of the main device 100 to the main device 100 .

즉, 상기 주장치(100)와 상기 종속장치(200)는 통신으로 제어신호, 응답신호 등을 교환한다.That is, the main device 100 and the slave device 200 exchange a control signal, a response signal, and the like through communication.

이러한, 상기 종속장치(200)는 종속전원회로부(210), 전압감지회로부(220), 종속제어부(230), 전류제어회로부(240) 및 충전회로부(250)를 포함하여 구성된다.The subordinate device 200 is configured to include a subordinate power circuit unit 210 , a voltage sensing circuit unit 220 , a subordinate control unit 230 , a current control circuit unit 240 , and a charging circuit unit 250 .

종속전원회로부(210)는 주장치(100)로부터 인가되는 전압을 동작전원으로 가변시키거나 안정화하여 종속장치(200)에서 사용되는 전원으로 변환하여 공급한다.The subordinate power circuit unit 210 changes or stabilizes the voltage applied from the main device 100 to the operating power, and converts it into power used in the subordinate device 200 and supplies it.

전압감지회로부(220)는 상기 종속전원회로부(210)로 입력되는 전압을 감지하는 기능을 수행한다.The voltage sensing circuit unit 220 performs a function of sensing a voltage input to the subordinate power circuit unit 210 .

종속제어부(230)는 상기 전압감지회로부(220)에서 감지된 전압에 근거하여 상기 전압신호 데이터를 검출하고, 검출된 상기 전압신호 데이터에 대응하여 로직을 수행한다.The subordinate control unit 230 detects the voltage signal data based on the voltage sensed by the voltage sensing circuit unit 220 , and performs logic in response to the detected voltage signal data.

또한, 상기 종속제어부(230)는 검출된 상기 전압신호 데이터에 근거하여 동작을 수행하고, 동작에 대한 결과의 응답신호를 전류신호 데이터를 생성한다.In addition, the subordinate control unit 230 performs an operation based on the detected voltage signal data, and generates current signal data with a response signal corresponding to the operation result.

부연하면, 상기 종속제어부(230)는 상기 주장치(100)로부터 전송된 제어신호인 전압신호 데이터에 근거히여 대응되는 로직을 수행하고, 수행한 결과의 응답신호로 전류신호 데이터를 생성한다.In other words, the subordinate control unit 230 performs a corresponding logic based on the voltage signal data, which is the control signal transmitted from the main device 100 , and generates current signal data as a response signal of the performed result.

예를 들어, 상기 전압신호 데이터의 정보가 "ON"인 경우, 상기 종속장치(200)는 "ON"에 해당하는 로직을 수행하고, 그 결과의 응답신호로 전류신호 데이터를 생성한다.For example, when the information of the voltage signal data is “ON”, the slave device 200 performs a logic corresponding to “ON” and generates current signal data as a response signal of the result.

전류제어회로부(240)는 상기 종속제어부(230)의 제어에 따라 상기 전원선의 동작전류를 가변시킨다.The current control circuit unit 240 varies the operating current of the power line according to the control of the subordinate control unit 230 .

충전회로부(250)는 일시적인 전원선의 이상에 따라 종속장치(200)의 구동을 유지하거나, 주장치(100)에서 생성된 전압신호 데이터에 의해 순간적인 전압 다운으로 종속장치(200)의 동작이 정지되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 커패시터(C1)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 충전회로부(150)는 전원을 충전하는 배터리를 포함하여 구성될 수 있다.The charging circuit unit 250 maintains the operation of the slave device 200 according to a temporary power line abnormality, or the operation of the slave device 200 is stopped due to a momentary voltage drop by the voltage signal data generated in the primary device 100 . In order to prevent this, the capacitor C1 is included. In this case, the charging circuit unit 150 may be configured to include a battery for charging power.

다음으로, 전압의 가변에 따라 전압신호 데이터를 생성하는 방식에 대해서 설명한다.Next, a method of generating voltage signal data according to a change in voltage will be described.

도 3은 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템에서 전압신호 데이터를 생성하는 전압변화의 그래프를 나타낸 것이다.3 is a graph showing a voltage change for generating voltage signal data in a full-duplex communication system using a power line according to the present invention.

첨부된 도 3을 참조하면, 도 3의 (a)는 종속장치의 동작전압(Vcc)보다 상대적으로 낮은 제1 전압(Vref1)에 의해 생성되는 전압신호 데이터의 그래프를 나타낸 것이고, 도 3의 (b)는 상기 동작전압(Vcc)보다 상대적으로 높은 제2 전압(Vref2)에 의해 생성되는 전압신호 데이터의 그래프를 나타낸 것이다.Referring to FIG. 3, (a) of FIG. 3 shows a graph of voltage signal data generated by a first voltage Vref1 that is relatively lower than the operating voltage Vcc of the slave device, and (a) of FIG. b) shows a graph of voltage signal data generated by a second voltage Vref2 that is relatively higher than the operating voltage Vcc.

이때, 도 3에 보인 Vcc는 종속장치(200)의 동작전압을 의미하는 것으로서, Vcc, Vdd, Vee 또는 Vss 등으로 표현될 수 있으며, 종속장치(200)의 구동에 필요한 전압이다.In this case, Vcc shown in FIG. 3 means the operating voltage of the slave device 200 , and may be expressed as Vcc, Vdd, Vee, or Vss, and is a voltage required for driving the slave device 200 .

또한, 상기 제1 전압(Vref1)과 제2 전압(Vref2)은 소정의 시간 동안 동작전압보다 상대적으로 낮거나 높은 전압으로서, 이를 데이터로 변환하면 1bit에 대응된다.In addition, the first voltage Vref1 and the second voltage Vref2 are relatively lower or higher than the operating voltage for a predetermined time, and when converted into data, correspond to 1 bit.

상기 제1 전압(Vref1) 또는 제2 전압(Vref2)은 동작전압(Vcc)에 따라 다르게 적용될 수 있으나 종속장치가 동작이 가능한 전압의 범위내에서 가변되도록 구성될 수 있다.The first voltage Vref1 or the second voltage Vref2 may be applied differently depending on the operating voltage Vcc, but may be configured to vary within a voltage range in which the dependent device can operate.

도 4는 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템에서 전류신호 데이터를 생성하는 전류변화의 그래프를 나타낸 것이다.4 is a graph showing a current change for generating current signal data in a full-duplex communication system using a power line according to the present invention.

첨부된 도 4를 참조하면, 도 4의 (a)는 주장치에서 공급된 동작전압에 근거한 동작전류(Avcc)보다 상대적으로 낮은 제1 전류(Aref1)에 의해 생성되는 전류신호 데이터의 그래프를 나타낸 것이고, 도 4의 (b)는 주장치에서 공급된 동작전압에 근거한 동작전류(Avcc)보다 상대적으로 높은 제2 전류(Aref2)에 의해 생성되는 전류신호 데이터의 그래프를 나타낸 것이다.4, (a) of FIG. 4 shows a graph of the current signal data generated by the first current Aref1 relatively lower than the operating current Avcc based on the operating voltage supplied from the main device. , (b) of FIG. 4 shows a graph of current signal data generated by the second current Aref2 relatively higher than the operating current Avcc based on the operating voltage supplied from the main device.

이때, 도 3과 마찬가지로, 상기 제1 전류(Aref1)와 제2 전류(Aref2)는 소정의 시간 동안 동작전류보다 상대적으로 높거나 낮은 전류로서, 이를 데이터로 변환하면 1bit에 대응된다.At this time, as in FIG. 3 , the first current Aref1 and the second current Aref2 are relatively higher or lower than the operating current for a predetermined time, and when converted into data, they correspond to 1 bit.

상기에서 동작전류(Avcc)는 종속장치(200)의 동작에 따라 종속장치(200)에서 사용되는 평균전류를 의미한다.In the above, the operating current Avcc means an average current used in the slave device 200 according to the operation of the slave device 200 .

이에 따르면, 상기 제1 전압 또는 제2 전압의 조합으로 전압신호 데이터를 생성할 수 있고, 상기 제1 전류 또는 제2 전류의 조합으로 전류신호 데이터를 생성할 수 있게 되며, 생성된 전압신호 데이터 및 전류신호 데이터의 교환에 따라 상기 주장치와 종속장치가 통신하게 된다.According to this, voltage signal data can be generated by the combination of the first voltage or the second voltage, and the current signal data can be generated by the combination of the first current or the second current, and the generated voltage signal data and According to the exchange of current signal data, the main device and the slave device communicate.

도 5는 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 주장치에 적용된 전원제어회로부와 전류감지회로부의 일 실시 예에 대한 회로도이다.5 is a circuit diagram of an embodiment of a power control circuit unit and a current sensing circuit unit applied to the main device of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention.

첨부된 도 5를 참조하면, 출력되는 전압에 대해 종속장치의 동작전압으로 출력하기 위한 제1 피드백모듈(121)과 제1 전압(또는 제2 전압, 이하 "가변전압"이라 한다)으로 세팅되어 출력하기 위한 제2 피드백모듈(122), 주전원회로부(110, 도 2 참조)에서 출력되는 직류 입력전압(DC_IN+)을 안정화시키고 선택에 따라 제1 피드백모듈(121)에 세팅된 동작전압 또는 제2 피드백모듈(122)에 세팅된 가변전압으로 출력하는 DC-DC컨버터(123) 및 상기 제1 피드백모듈(121)과 제2 피드백모듈(122) 중에서 선택된 하나를 상기 DC-DC컨버터(123)에 연결하는 스위칭모듈(124)을 포함하여 구성된다.5, the first feedback module 121 for outputting the output voltage as the operating voltage of the slave device and the first voltage (or the second voltage, hereinafter referred to as "variable voltage") are set to Stabilizes the DC input voltage (DC_IN+) output from the second feedback module 122 and the main power circuit unit 110 (refer to FIG. 2 ) for outputting and, depending on the selection, the operating voltage or the second set in the first feedback module 121 A DC-DC converter 123 for outputting a variable voltage set in the feedback module 122 and one selected from the first feedback module 121 and the second feedback module 122 is supplied to the DC-DC converter 123 . It is configured to include a switching module 124 for connecting.

상기의 구성에 따라, 주제어부(140, 도 2 참조)의 제어신호(Control Signal)에 따라 스위칭모듈(124)은 제1 피드백모듈(121) 또는 제2 피드백모듈(122) 중에서 선택된 하나의 설정전압이 DC-DC컨버터(123)에 입력되고, 상기 DC-DC컨버터(123)는 입력된 상기 설정전압에 따라 해당되는 전압을 전원선에 인가한다.According to the above configuration, the switching module 124 according to a control signal of the main controller 140 (refer to FIG. 2 ) sets one selected from the first feedback module 121 or the second feedback module 122 . A voltage is input to the DC-DC converter 123, and the DC-DC converter 123 applies a corresponding voltage to the power line according to the inputted set voltage.

즉, 상기 스위칭모듈(124)의 스위칭동작에 따라 제1 피드백모듈(121)이 DC-DC컨버터(123)에 연결되면 전원선에는 종속장치의 동작전압이 인가되고, 상기 스위칭모듈(124)의 스위칭동작에 따라 제2 피드백모듈(122)이 DC-DC컨버터(123)에 연결되면 전원선에는 가변전압이 인가되게 된다.That is, when the first feedback module 121 is connected to the DC-DC converter 123 according to the switching operation of the switching module 124 , the operating voltage of the slave device is applied to the power line, and the When the second feedback module 122 is connected to the DC-DC converter 123 according to the switching operation, a variable voltage is applied to the power line.

이와 같이, 스위칭모듈(124)의 스위칭동작에 따라 전원선에는 동작전압(Vcc) 또는 가변전압(제1 전압 또는 제2 전압)이 인가되게 되고, 동작전압과 가변전압의 조합에 의해 전압신호 데이터가 종속장치로 전달되며, 종속장치는 전압신호 데이터를 검출하여 제어신호를 도출한다.As described above, according to the switching operation of the switching module 124, the operating voltage (Vcc) or the variable voltage (the first voltage or the second voltage) is applied to the power line, and the voltage signal data is generated by the combination of the operating voltage and the variable voltage. is transmitted to the slave device, and the slave device detects the voltage signal data and derives a control signal.

또한, 주장치(100)에는 종속장치(200)에서 전달되는 전류신호 데이터를 검출하기 위해 전류감지회로부(130)가 구성되는 데, 상기 전류감지회로부(130)는 전원선에 직렬로 연결된 검출저항(Rs, shunt)과 상기 검출저항(Rs)에 흐르는 전류의 변화를 검출하는 전류감지기(132)를 포함하여 구성된다.In addition, the main device 100 includes a current sensing circuit unit 130 to detect the current signal data transmitted from the slave device 200, and the current sensing circuit unit 130 includes a detection resistor ( Rs, shunt) and a current sensor 132 for detecting a change in current flowing through the detection resistor Rs.

이에, 상기 전류감지기(132)는 전원선의 전류의 변화를 검출하고, 검출된 전류의 전류값을 주제어부(140)로 전송한다. 상기 주제어부(140)는 상기 전류감지기(132)에서 검출된 전류의 변화를 전류신호 데이터로 변환하여 정보를 수신하게 된다.Accordingly, the current sensor 132 detects a change in the current of the power line, and transmits a current value of the detected current to the main controller 140 . The main controller 140 converts the change in current detected by the current sensor 132 into current signal data to receive information.

도 6은 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 주장치에 적용된 전원제어회로부와 전류감지회로부의 다른 실시 예에 대한 회로도이다.6 is a circuit diagram of another embodiment of a power control circuit unit and a current sensing circuit unit applied to the main device of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention.

첨부된 도 6을 참조하면, 전원제어회로부(120)는 동작전압으로 미리 세팅된 제1 단자(DC_A+)와 가변전압으로 미리 세팅된 제2 단자(DC_B+)가 구비되고, 제1 단자의 출력전압(동작전압)을 전원선에 인가하기 위한 제1 스위칭소자(125) 및 제2 단자의 출력전압(가변전압)을 전원선에 인가하기 위한 제2 스위칭소자(126)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 6 attached, the power control circuit unit 120 is provided with a first terminal DC_A+ preset to an operating voltage and a second terminal DC_B+ preset to a variable voltage, and an output voltage of the first terminal A first switching device 125 for applying (operating voltage) to the power line and a second switching device 126 for applying an output voltage (variable voltage) of the second terminal to the power line are included.

이때, 상기 제1 스위칭소자(125)의 출력측과 제2 스위칭소자(126)의 출력측 각각에는 역전압의 인가를 방지하는 다이오드(Da, Db)가 설치된다.At this time, diodes Da and Db for preventing the application of reverse voltage are installed on the output side of the first switching element 125 and the output side of the second switching element 126 , respectively.

상기와 같이 구성된 상태에서, 주제어부(140)의 제어신호에 따라 제1 스위칭소자(125) 및 제2 스위칭소자(126) 중에서 선택된 하나의 스위칭소자에 의해 전원선에는 동작전압 또는 가변전압이 인가되게 된다.In the state configured as described above, an operating voltage or a variable voltage is applied to the power line by one switching device selected from among the first switching device 125 and the second switching device 126 according to the control signal of the main controller 140 . will become

즉, 제1 스위칭소자(125)의 연결에 의해 미리 세팅된 동작전압이 전원선에 인가되고, 제2 스위칭소자(126)의 연결에 의해 미리 세팅된 가변전압이 전원선에 인가되게 된다.That is, a preset operating voltage is applied to the power line by the connection of the first switching element 125 , and a preset variable voltage is applied to the power line by the connection of the second switching element 126 .

이와 같이, 제1 스위칭소자(125) 및 제2 스위칭소자(126)의 동작에 따라 전원선에는 동작전압(Vcc) 또는 가변전압(제1 전압 또는 제2 전압)이 인가되게 되고, 동작전압과 가변전압의 조합에 의해 전압신호 데이터가 종속장치로 전달되며, 종속장치는 전압신호 데이터를 검출하여 제어신호를 도출한다.In this way, an operating voltage Vcc or a variable voltage (first voltage or second voltage) is applied to the power line according to the operations of the first switching device 125 and the second switching device 126, and the operating voltage and The voltage signal data is transmitted to the slave device by the combination of the variable voltage, and the slave device detects the voltage signal data and derives a control signal.

전류감지회로부(130)는 도 5에서 보인 회로도와 동일하여 상세한 설명은 생략한다.Since the current sensing circuit unit 130 is the same as the circuit diagram shown in FIG. 5 , a detailed description thereof will be omitted.

도 7은 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 종속장치에 적용된 전압감지회로부의 일 실시 예에 따른 회로도이다.7 is a circuit diagram according to an embodiment of a voltage sensing circuit unit applied to a slave device of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention.

첨부된 도 7을 참조하면, 전압감지회로부(220)는 3개의 저항(R1, R2, R3)과 제너 다이오드(D1)로 브릿지 회로를 구성하고, 상기 브릿지 회로의 양측단 전압을 검출하는 전압감지기(221)를 포함하여 구성된다.7, the voltage sensing circuit unit 220 constitutes a bridge circuit with three resistors R1, R2, R3 and a Zener diode D1, and a voltage sensor for detecting voltages at both ends of the bridge circuit. (221) is included.

여기서, 상기 제너 다이오드(D1)는 역방향에서 전류가 변화하여도 전압이 일정한 제너 항복 현상을 이용하여 정전압 회로를 유시시키는 것으로서, 후술되는 전류제어회로부(240)에서 전류의 가변에 의해 정전압 회로를 유지할 수 있게 된다.Here, the Zener diode D1 maintains the constant voltage circuit by using the Zener breakdown phenomenon in which the voltage is constant even when the current changes in the reverse direction, and by changing the current in the current control circuit unit 240 to be described later. be able to

이와 같이, 전압감지회로부(220)의 전압감지기(221)에서 감지된 전원선의 전압변화는 종속제어부(230)에서 전압신호 데이터로 인지되어 제어신호를 수신할 수 있게 된다.In this way, the voltage change of the power line detected by the voltage sensor 221 of the voltage sensing circuit unit 220 is recognized as voltage signal data by the subordinate control unit 230 to receive the control signal.

도 8은 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 종속장치에 적용된 전류제어회로부의 일 실시 예에 따른 회로도이다.8 is a circuit diagram according to an embodiment of a current control circuit unit applied to a slave device of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention.

첨부된 도 8을 참조하면, 전류제어회로부(240)는 전원선에 연결된 전류제어저항(R4)과 상기 전류제어저항(R4)에 직렬로 연결되어 상기 전류제어저항(R4)을 전원선에 투입시키는 접속스위칭소자(241)을 포함하여 구성된다.8, the current control circuit unit 240 is connected in series to the current control resistor (R4) connected to the power line and the current control resistor (R4) to put the current control resistor (R4) to the power line It is configured to include a connection switching element (241).

상기와 같은 구성을 통해, 접속스위칭소자(241)로 신호(pulse)가 입력되면, 상기 접속스위칭소자(241)의 동작에 따라 전류제어저항(R4)을 통해 전류가 흐르게 되는 것으로서, 접속스위칭소자(241)의 동작에 따라 전류제어저항(R4)을 통해 흐르는 전류를 가변(전류 증가)시킬 수 있다.Through the above configuration, when a signal (pulse) is input to the connection switching element 241, the current flows through the current control resistor R4 according to the operation of the connection switching element 241. According to the operation of (241), the current flowing through the current control resistor (R4) can be varied (currently increased).

반대로, 접속스위칭소자(241)로 신호(pulse)가 입력되어 전류제어저항(R4)이 전원선에 투입된 상태에서 신호(pulse)를 차단하면, 전류제어저항(R4)에 연결된 전선이 개방되어 흐르는 전류를 가변(전류 감소)시킬 수 있다.Conversely, when a signal (pulse) is input to the connection switching device (241) and the current control resistor (R4) is input to the power line and blocks the signal (pulse), the wire connected to the current control resistor (R4) is opened and flows You can change the current (reduce the current).

이에, 상기 전류제어저항(R4)의 탈락에 의해 동작전류보다 상대적으로 낮은 제1 전류가 생성되고, 상기 전류제어저항(R4)의 투입에 의해 동작전류보다 상대적으로 높은 제2 전류에 의해 생성되게 되며, 상기 전류제어저항(R4)의 투입 또는 탈락에 의해 전류신호 데이터를 생성할 수 있게 된다.Accordingly, a first current relatively lower than the operating current is generated by the drop-off of the current control resistor R4, and a second current relatively higher than the operating current is generated by the input of the current control resistor R4. and current signal data can be generated by turning on or off the current control resistor R4.

상기 도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템에 적용될 수 있는 일 실시 예의 회로도를 나타낸 것으로서, 첨부된 도 5 내지 도 8의 회로도에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.5 to 8 are circuit diagrams of an embodiment that can be applied to a full-duplex communication system using a power line according to the present invention, and the scope of the present invention is limited by the circuit diagrams of FIGS. 5 to 8. no.

다음으로, 주장치와 종속장치가 통신하는 과정에 대해서 설명한다.Next, the communication process between the main device and the slave device will be described.

주장치와 종속장치가 각각 1대씩 구성된 시스템에서는 주장치와 종속장치를 별도로 특정하지 않아도 되기 때문에 이 구성에 대한 설명은 생략한다.In a system in which the main unit and the subordinate device are configured one by one, it is not necessary to separately specify the main unit and the subordinate device, so the description of this configuration will be omitted.

주장치 1대와 종속장치 N개로 구성된 시스템에서 주장치는 종속장치를 특정하고 특정된 종속장치와 통신을 수행하거나, 종속장치를 특정하지 않고 전체 시스템에 연결된 종속장치 전체와 통신을 수행할 수 있다.In a system consisting of one main device and N slave devices, the main device can specify the slave device and communicate with the specified slave device, or communicate with all the slave devices connected to the entire system without specifying the slave device.

1. 종속장치를 특정한 경우(1:1 통신)1. In the case of specifying a slave device (1:1 communication)

주장치에서 통신하려는 종속장치를 특정하는 방식은 종속장치 각각에 식별정보(ID)를 부여하고, 전압신호 데이터에는 식별정보를 포함하여 주장치에서 종속장치로 전송하게 된다.In the method of specifying the slave device to communicate with the main device, identification information (ID) is given to each slave device, and the voltage signal data includes the identification information and transmitted from the main device to the slave device.

종속장치는 주장치로부터 전송된 전압신호 데이터를 분석하여 전압신호 데이터에 포함된 식별정보가 자신의 식별정보인 경우, 전압신호 데이터에 포함된 제어정보에 대한 응답정보를 포함하는 전류신호 데이터를 주장치로 전송하게 된다.The slave device analyzes the voltage signal data transmitted from the main device and, when the identification information included in the voltage signal data is its own identification information, converts the current signal data including response information to the control information included in the voltage signal data to the main device. will send

이러한 과정으로 전원선에 연결된 종속장치 전체와의 통신은 상기 과정으로 N번 반복 수행하여 이루어진다.In this process, communication with all the subordinate devices connected to the power line is performed by repeating the above process N times.

상기에서 전압신호 데이터를 "전송" 또는 전류신호 데이터의 "전송"으로 기재하였으나, 본 발명의 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템에서는 전압가변을 종속장치에서 검출하여 수신하는 것이고, 전류가변을 주장치에서 검출하여 수신하는 것으로서, "전송"으로 기재는 설명을 쉽게 하기 위함 것으로 이해되어야 한다.Although the voltage signal data is described as "transmission" or "transmission" of current signal data in the above, in the full-duplex communication system using the power line of the present invention, the voltage change is detected and received by the slave device, and the current change is detected by the main device. It is to be understood that the description of "transmission" is for ease of explanation as to receive it through the

2. 종속장치를 특정하지 않은 경우(1:N)2. If the dependent device is not specified (1:N)

주장치에서 통신하려는 종속장치를 특정하지 않는 방식은 종속장치 각각에 식별정보(ID)를 부여하고, 전압신호 데이터에는 제어정보만 포함하여 주장치에서 종속장치로 전송하게 된다.In the method of not specifying the slave device to communicate with from the main device, identification information (ID) is given to each slave device, and only control information is included in the voltage signal data and transmitted from the main device to the slave device.

종속장치는 주장치로부터 전송된 전압신호 데이터를 분석하여 자신의 식별정보와 응답정보를 포함하는 전류신호 데이터를 주장치로 전송하게 된다.The slave device analyzes the voltage signal data transmitted from the main device and transmits the current signal data including its identification information and response information to the main device.

이때, 상기 주장치에서는 미리 종속장치의 응답에 따른 필요한 시간을 설정하고, 상기 종속장치는 식별정보의 순서에 따라 순차적으로 1번부터 N번까지 차례로 전류신호 데이터를 주장치로 전송하게 되며, 상기 주장치에 설정된 시간이 경과하면 상기 주장치는 상기 종속장치와의 통신을 종료하도록 구성된다.At this time, the main device sets the necessary time according to the response of the slave device in advance, and the slave device sequentially transmits the current signal data from 1 to N times sequentially according to the order of the identification information to the main device, and to the main device When the set time elapses, the main device is configured to terminate communication with the slave device.

본 발명에 의하면, 전원선에 인가되는 전압의 변화와 종속장치의 전류 변화에 의해 통신을 수행하는 신호를 생성할 수 있고, 생성된 신호를 통해 통신이 가능하므로, 전원선을 통해 주장치와 종속장치가 상호 통신을 수행할 수 있다. 또한, 통신을 위해 데이터를 전송하는 과정에서도 데이터를 수신할 수 있을 뿐만 아니라 데이터를 수신하는 과정에서도 데이터를 전송할 수 있으므로, 원활한 데이터 통신을 유지할 수 있고, 데이터 통신을 위한 별도의 통신선로를 포설하지 않아도 통신이 가능하여, 구축 설비가 간단하고 설치에 소요되는 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, a signal for performing communication can be generated by a change in voltage applied to a power line and a change in current of a slave device, and communication is possible through the generated signal. can communicate with each other. In addition, since data can be received not only in the process of transmitting data for communication, but also data can be transmitted in the process of receiving data, smooth data communication can be maintained and a separate communication line for data communication is not installed. Since communication is possible without the need for communication, there is an advantage in that the construction facility is simple and the cost required for installation can be reduced.

상기에서는 본 발명에 따른 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위 및 발명의 설명, 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속한다.In the above, a preferred embodiment of a full-duplex communication system using a power line according to the present invention has been described, but the present invention is not limited thereto, and various modifications are made within the scope of the claims, the description of the invention, and the accompanying drawings. It is possible to do so, and this is also within the scope of the present invention.

10: 전원선 100: 주장치
110: 주전원회로부 120: 전원제어회로부
130: 전류감지회로부 140: 주제어부
200: 종속장치 210: 종속전원회로부
220: 전압감지회로부 230: 종속제어부
240: 전류제어회로부 250: 충전회로부
10: power line 100: main unit
110: main power circuit unit 120: power control circuit unit
130: current sensing circuit unit 140: main control unit
200: subordinate device 210: subordinate power circuit unit
220: voltage sensing circuit unit 230: subordinate control unit
240: current control circuit unit 250: charging circuit unit

Claims (5)

주장치와 상기 주장치로부터 전원을 공급받아 동작되는 1개 이상의 종속장치를 포함하여 구성되고,
상기 주장치는 상기 종속장치로 공급되는 전원선의 전압을 가변시켜 정보가 포함된 전압신호 데이터를 상기 종속장치로 제공하며,
상기 종속장치는 상기 주장치에서 공급되는 전원선의 동작전류를 가변시켜 정보가 포함된 전류신호 데이터를 상기 주장치로 제공하여, 상기 주장치와 상기 종속장치가 통신하고,
상기 주장치는 직류전원을 상기 전원선을 통해 상기 종속장치로 전달하고, 상기 종속장치는 상기 전원선에 인가되는 전원으로 구동되며,
상기 주장치는,
입력전원을 요구되는 전원으로 변환하는 주전원회로부;
상기 주전원회로부로부터 공급되는 전원을 상기 종속장치의 구동전원으로 제어하여 상기 종속장치로 인가하는 전원제어회로부;
상기 종속장치의 전류를 감지하는 전류감지회로부; 및
입력 이벤트에 따라 상기 전원제어회로부를 통해 상기 종속장치로 공급되는 전압을 가변시켜 전압신호 데이터를 생성하여 공급하도록 제어하고, 상기 전류감지회로부에서 감지된 전류에 근거하여 상기 전류신호 데이터를 검출하는 주제어부;
를 포함하며,
상기 전원제어회로부는,
상기 종속장치를 구동하는 동작전압으로 미리 세팅된 제1 단자;
상기 전압신호 데이터를 생성하는 가변전압으로 미리 세팅된 제2 단자;
상기 제1 단자의 동작전압을 전원선에 인가하기 위한 제1 스위칭소자; 및
상기 제2 단자의 가변전압을 전원선에 인가하기 위한 제2 스위칭소자;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템.
It is configured to include a main device and one or more subordinate devices operated by receiving power from the main device,
The main device provides voltage signal data including information to the slave device by varying the voltage of the power line supplied to the slave device,
The slave device provides current signal data including information to the primary device by varying the operating current of the power line supplied from the primary device, so that the primary device and the slave device communicate,
The main device transmits DC power to the subordinate device through the power line, and the subordinate device is driven by power applied to the power line,
The claim is
a main power circuit unit for converting input power into required power;
a power control circuit unit controlling the power supplied from the main power circuit unit as a driving power of the subordinate device and applying it to the subordinate device;
a current sensing circuit unit for sensing the current of the slave device; and
Main control for controlling to generate and supply voltage signal data by varying the voltage supplied to the slave device through the power control circuit unit according to an input event, and detecting the current signal data based on the current sensed by the current sensing circuit unit part;
includes,
The power control circuit unit,
a first terminal preset to an operating voltage for driving the slave device;
a second terminal preset to a variable voltage generating the voltage signal data;
a first switching element for applying the operating voltage of the first terminal to a power line; and
a second switching element for applying the variable voltage of the second terminal to the power line;
A full-duplex communication system using a power line, characterized in that it comprises a.
청구항 1에 있어서,
상기 전압신호 데이터는,
상기 종속장치의 동작전압보다 상대적으로 높은 제1 전압 또는 상기 동작전압보다 상대적으로 낮은 제2 전압에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템.
The method according to claim 1,
The voltage signal data is
A full-duplex communication system using a power line, characterized in that it is generated by a first voltage relatively higher than the operating voltage of the slave device or a second voltage relatively lower than the operating voltage.
청구항 1에 있어서,
상기 전류신호 데이터는,
상기 주장치에서 공급된 동작전압에 근거한 동작전류보다 상대적으로 높은 제1 전류 또는 상대적으로 낮은 제2 전류에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템.
The method according to claim 1,
The current signal data is
A full-duplex communication system using a power line, characterized in that it is generated by a relatively higher first current or a relatively lower second current than an operating current based on the operating voltage supplied from the main device.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 종속장치는,
상기 주장치로부터 인가되는 전압을 동작전원으로 변환시켜 공급하는 종속전원회로부;
상기 종속전원회로부로 입력되는 전압을 감지하는 전압감지회로부;
상기 전압감지회로부에서 감지된 전압에 근거하여 상기 전압신호 데이터를 검출하고, 검출된 상기 전압신호 데이터에 대응하여 상기 전원선의 동작전류를 가변시키도록 제어하는 종속제어부;
상기 종속제어부의 제어에 따라 상기 전원선의 동작전류를 가변시키는 전류제어회로부; 및
상기 주장치로부터 인가되는 전압의 가변에 상기 종속장치의 구동을 유지하기 위한 충전회로부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원선을 이용한 전이중 통신 시스템.
The method according to claim 1,
The subordinate device is
a subordinate power circuit unit converting the voltage applied from the main device into operating power and supplying it;
a voltage sensing circuit unit for sensing a voltage input to the subordinate power circuit unit;
a subordinate control unit for detecting the voltage signal data based on the voltage sensed by the voltage sensing circuit unit and controlling the operating current of the power line to vary in response to the detected voltage signal data;
a current control circuit unit for varying the operating current of the power line according to the control of the subordinate control unit; and
a charging circuit unit for maintaining the driving of the slave device in response to a change in voltage applied from the main device;
A full-duplex communication system using a power line comprising a.
KR1020200161333A 2020-11-26 2020-11-26 Communication system using power line KR102263801B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200161333A KR102263801B1 (en) 2020-11-26 2020-11-26 Communication system using power line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200161333A KR102263801B1 (en) 2020-11-26 2020-11-26 Communication system using power line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102263801B1 true KR102263801B1 (en) 2021-06-14

Family

ID=76417373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200161333A KR102263801B1 (en) 2020-11-26 2020-11-26 Communication system using power line

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102263801B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100559913B1 (en) 2004-01-09 2006-03-13 이기원 Communication device
KR101400432B1 (en) 2013-03-13 2014-06-27 주식회사 타이드 power line communication system for ingrated modem
KR20170106617A (en) * 2016-03-13 2017-09-21 박미숙 Power control communication device using current and voltage change in power line
KR20170133861A (en) * 2016-05-27 2017-12-06 주식회사 지엠케이 Power line communication system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100559913B1 (en) 2004-01-09 2006-03-13 이기원 Communication device
KR101400432B1 (en) 2013-03-13 2014-06-27 주식회사 타이드 power line communication system for ingrated modem
KR20170106617A (en) * 2016-03-13 2017-09-21 박미숙 Power control communication device using current and voltage change in power line
KR20170133861A (en) * 2016-05-27 2017-12-06 주식회사 지엠케이 Power line communication system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105391305B (en) Isolated form switch converters and its secondary control circuit and control method
JP2968287B2 (en) Building management controller
KR101745779B1 (en) DC Power Line Communication Control System with H-Bridge Circuits
US6463543B1 (en) Serial bus communications system
JP5469771B2 (en) Communication system and communication terminal
CN103199676A (en) Bias supply, a power supply and a method of signaling information across an isolation barrier
CN107517107B (en) Buck-boost dual-isolation Ethernet bidirectional power supply system and power supply method
KR102263801B1 (en) Communication system using power line
JP4751969B2 (en) I / O signal control device and I / O signal control system using the same
AU2013221964B2 (en) Emergency/safety lighting system and controlling method therefor
JP2004194282A (en) Telephone-controlled home electric appliance system and control method therefor
SI9600316A (en) Layout for signal transmission through transmission line
KR100497988B1 (en) Apparatus and method for suppling power by the automation through Ethernet
US20210259080A1 (en) Smart LED Driver having Smart Microcontroller for Lighting Applications
JP2011049925A (en) Electric power supply tap, terminal device, and communication system
KR101194366B1 (en) One-way communicating apparatus by using power lines
AU733334B1 (en) Power and data communications transmission system
KR102613664B1 (en) S-BUS/C-BUS Communication Converter For Fire Detection System
KR102175898B1 (en) Two-wire digital data communication method with power supply and multiple connection
KR100205927B1 (en) Serial communication device & method using power supply circuit
US5530653A (en) Method of automatically detecting and setting stack type network system terminating resistance, and apparatus therefor
JP5758208B2 (en) Power line transmission device
KR101009580B1 (en) Apparatus for communicating one-way using commercial AC power lines
KR101975532B1 (en) Apparatus for slave device based on the AC Power line Communication and method for AC Power line Communication of the same
JP2584313B2 (en) Network controller for terminal of automatic data communication system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant