KR102510886B1 - 슬레이브 모듈 및 이를 포함하는 번호 할당 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 모듈과 적어도 하나의 슬레이브 모듈들이 직렬로 연결되는 통신 선로상에 배치되는 스위치를 이용하여 자기 자신과 하위 슬레이브 모듈들의 식별 번호를 순차적으로 할당하도록 상기 스위치를 제어하는 슬레이브 모듈은, 인접하는 상위 슬레이브 모듈 및 상기 마스터 모듈 중 하나와 프로세서를 연결하는 제1 통신 선로; 상기 제1 통신 선로와 인접하는 하위 슬레이브 모듈을 연결하는 제2 통신 선로; 상기 제2 통신 선로상에 배치되어 상기 제1 통신 선로와 상기 인접하는 하위 슬레이브 모듈간의 통신 연결을 단속하는 스위치; 및 상기 제1 통신 선로로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 스위치의 동작을 제어하는 상기 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1 통신 선로를 통해 마스터 모듈로부터 수신한 식별 번호에 기초하여 자신의 식별 번호의 설정을 완료한 경우 상기 스위치를 폐쇄할 수 있다.

Description

슬레이브 모듈 및 이를 포함하는 번호 할당 시스템{A slave module and a number assignment system including the slave module}
본 발명은 마스터 모듈과 적어도 하나의 슬레이브 모듈들이 직렬로 연결되는 통신 선로상에 배치되는 스위치를 이용하여, 자기 자신과 하위 슬레이브 모듈들의 식별 번호를 순차적으로 할당하도록 상기 스위치를 제어하는 슬레이브 모듈에 관한 것이다.
또한 본 발명은 마스터 모듈과 적어도 하나의 슬레이브 모듈들이 직렬로 연결되는 통신 선로상에 배치되는 스위치를 갖는 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들의 상기 스위치를 순차적으로 제어하여, 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들의 식별 번호를 순차적으로 할당하는 식별 번호 할당 시스템에 관한 것이다.
전기자동차와 같이 전기로 구동되는 운송수단 및 에너지 저장장치 등에는 고용량의 배터리 시스템이 탑재된다. 이러한 고용량의 배터리 시스템은 충전 용량을 증가시키기 위해 고용량의 배터리 팩으로 구성된다.
이와 같은 고용량의 배터리 팩은 복수의 셀로 구성되며, 각각의 셀은 셀을 관리하는 슬레이브 모듈들에 의해서 모니터링 되고, 배터리 팩 전체는 각 셀을 관리하는 슬레이브 모듈들을 관리하는 마스터 모듈에 의해서 관리되는 것이 일반적이다.
복수의 슬레이브 모듈들을 구분하기 위해서는 복수의 슬레이브 모듈들 각각에 대한 식별번호의 할당이 선행되어야 하는데, 종래기술의 경우 이러한 식별 번호 할당을 위한 별도의 통신 선로를 이용하여 마스터 모듈이 적어도 하나의 슬레이브 모듈들의 식별 번호를 부여하였다.
그러나 이와 같은 시스템을 이용할 경우 제조 비용이 높을 뿐만 아니라, 하드웨어의 복잡도가 증가하여 유지, 보수 및 관리가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단순히 통신 선로의 개폐를 각 슬레이브 모듈이 조작할 수 있도록 함으로써, 단일 통신 선로를 이용하여 식별 번호의 할당과 데이터의 송수신이 가능하도록 할 수 있다.
또한 본 발명은 보다 효율적으로 복수의 슬레이브 모듈들의 식별번호를 할당하고자 한다.
또한 본 발명은 복수의 슬레이브 모듈을 포함하는 시스템의 하드웨어 복잡도를 낮추고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 모듈과 적어도 하나의 슬레이브 모듈들이 직렬로 연결되는 통신 선로상에 배치되는 스위치를 이용하여 자기 자신과 하위 슬레이브 모듈들의 식별 번호를 순차적으로 할당하도록 상기 스위치를 제어하는 슬레이브 모듈은, 인접하는 상위 슬레이브 모듈 및 상기 마스터 모듈 중 하나와 프로세서를 연결하는 제1 통신 선로; 상기 제1 통신 선로와 인접하는 하위 슬레이브 모듈을 연결하는 제2 통신 선로; 상기 제2 통신 선로상에 배치되어 상기 제1 통신 선로와 상기 인접하는 하위 슬레이브 모듈간의 통신 연결을 단속하는 스위치; 및 상기 제1 통신 선로로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 스위치의 동작을 제어하는 상기 프로세서;를 포함할 수 있다. 이때 상기 프로세서는 상기 제1 통신 선로를 통해 마스터 모듈로부터 수신한 식별 번호에 기초하여 자신의 식별 번호의 설정을 완료한 경우 상기 스위치를 폐쇄할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 슬레이브 모듈의 상태가 소정의 상태인 경우, 상기 자신의 식별 변호를 제1 식별 번호로 설정하고, 상기 마스터 모듈로부터 상기 스위치의 개방 신호를 수신하여 상기 스위치를 개방하고, 상기 스위치의 개방 상태를 유지할 수 있다.
상기 소정의 상태는 상기 슬레이브 모듈의 전원이 온(On) 상태로 변경된 시점으로부터 소정의 시간 간격 이내인 상태 및 상기 마스터 모듈로부터 식별 번호 초기화에 대응되는 신호를 수신한 상태 중 어느 하나의 상태일 수 있다.
상기 프로세서는 상기 스위치가 개방된 상태에서, 상기 제1 통신 선로를 통해 상기 마스터 모듈로부터 제2 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호를 수신한 경우, 상기 자신의 식별 번호를 상기 제2 식별 번호로 설정하고, 상기 스위치를 폐쇄하고, 상기 제1 통신 선로를 통해 상기 마스터 모듈로 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 마스터 모듈로부터 상기 식별 번호 할당 신호를 수신한 경우, 상기 자신의 식별 번호가 상기 제1 식별 번호인 경우에만 상기 자신의 식별 번호를 상기 제2 식별 번호로 변경하여 설정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 마스터 모듈로 상기 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 전송하고, 상기 제1 통신 선로를 통해 상기 마스터 모듈로부터 재시작에 대응되는 신호를 수신한 경우 상기 프로세서를 재시작 할 수 있다.
상기 프로세서가 상기 마스터 모듈로 상기 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 전송한 이후에, 상기 슬레이브 모듈은 상기 마스터 모듈이 상기 하위 슬레이브 모듈을 포함하는 하나 이상의 슬레이브 모듈들에 전송한 신호를 상기 제1 통신 선로로 수신하여 상기 제2 통신 선로로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 모듈과 적어도 하나의 슬레이브 모듈들이 직렬로 연결되는 통신 선로상에 배치되는 스위치를 갖는 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들의 상기 스위치를 순차적으로 제어하여, 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들의 식별 번호를 순차적으로 할당하는 식별 번호 할당 시스템은, 식별 번호의 할당을 위해 상기 복수의 슬레이브 모듈들에게 상기 스위치의 제어 신호 및 식별 번호 할당 신호를 전송하는 마스터 모듈; 및 상기 마스터 모듈이 전송한 상기 스위치 제어 신호 및 상기 식별 번호 할당 신호에 기초하여 스위치를 제어하여 자신의 식별 번호를 설정하는 적어도 하나의 슬레이브 모듈들;을 포함할 수 있다. 이때 상기 마스터 모듈은 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들에게 상기 식별 번호 할당 신호를 전송하여, 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들 각각에 포함된 스위치들이 순차적으로 폐쇄되도록 할 수 있다.
상기 마스터 모듈은 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들에게 식별 번호 할당 모드 진입 요청 신호를 전송하여 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들 각각에 포함된 스위치가 모두 개방되도록 하고, 상기 식별 번호 할당 모드 진입 요청 신호는 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들 의 식별번호 초기화에 대응되는 신호 및 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들 각각에 포함된 스위치를 개방하는 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 마스터 모듈은 상기 식별 번호 할당 모드 진입 요청 신호를 전송한 이후에, 할당하고자 하는 제2 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호를 제1 슬레이브 모듈로 전송하여 상기 제1 슬레이브 모듈의 스위치가 폐쇄되도록 하고, 상기 제1 슬레이브 모듈이 상기 제2 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호에 대응하여 전송한 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 수신하여, 상기 제1 슬레이브 모듈에 인접하는 하위 슬레이브 모듈인 제2 슬레이브 모듈에 할당하고자 하는 제3 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호를 전송할 수 있다.
상기 마스터 모듈은 상기 제2 슬레이브 모듈이 상기 제3 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호에 대응하여 전송한 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 수신한 이후에, 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들 의 식별 번호 할당이 완료된 경우, 상기 통신 선로상에 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들에 대하여 재시작에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명에 따르면, 통신 선로의 개폐를 각 슬레이브 모듈이 조작할 수 있도록 함으로써 단일 통신 선로를 이용하여 식별 번호의 할당과 데이터의 송수신이 가능하도록 할 수 있다.
또한 보다 효율적으로 복수의 슬레이브 모듈들의 식별번호를 할당할 수 있으며, 복수의 슬레이브 모듈을 포함하는 시스템의 하드웨어 복잡도를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식별 번호 할당 시스템이 배터리 팩에 적용된 예시를 도시한 도면이다.
도 2는 슬레이브 모듈들(100A, 100B)의 연결 관계와 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식별 번호 할당 시스템이 마스터 모듈(200)을 이용하여, 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)의 식별 번호를 할당하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시 예로부터 다른 실시 예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다. 즉 설명된 특정 세부사항들은 단순한 예시이다. 특정 구현들은 이러한 예시적인 세부사항들로부터 변할 수 있고, 본 발명의 정신 및 범위 내에서 계속 고려될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식별 번호 할당 시스템이 배터리 팩에 적용된 예시를 도시한 도면이다. 도 2는 슬레이브 모듈들(100A, 100B)의 연결 관계와 내부 구성을 도시한 도면이다. 이하에서는 도 1 및 도 2를 함께 참조하여 설명한다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 식별 번호 할당 시스템은 마스터 모듈(200)과 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 식별 번호 할당 시스템의 마스터 모듈(200)은 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)의 스위치를 순차적으로 제어하여 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)의 식별 번호를 순차적으로 할당할 수 있다.
마스터 모듈(200)과 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)은 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 통신 선로상에 직렬로 연결될 수 있다. 이때 통신 선로는 가령 CAN(Controller Area Network) 통신을 위한 CAN 버스 라인으로, 도시된 바와 같이 CANH(또는 CAN High) 선로 및 CANL(또는 CAN Low) 선로를 포함하는 통신선로일 수 있다. 한편 도 1에 도시된 마스터 모듈(200)의 위치 및/또는 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)의 수는 예시적인 것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 식별 번호 할당 시스템이 배터리 팩에 적용되는 경우, 마스터 모듈을 전체 배터리 팩을 관리하는 마스터 BMS(Battery Management System)를 의미할 수 있고, 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)은 복수의 셀을 관리하는 BMS를 의미할 수 있다. 다만 이와 같은 배터리 팩은 예시적인 것으로, 본 발명에 따른 식별 번호 할당 시스템은 하나의 마스터 모듈이 복수개의 슬레이브 모듈들을 관리하는 시스템에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 모듈(200)은 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)의 식별번호를 부여하고, 부여된 식별번호를 기초로 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)과 데이터를 송수신 할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 식별 번호 할당 시스템이 배터리 팩에 적용되는 경우, 마스터 모듈(200)은 각 배터리 셀에 대한 정보를 수집하여 관리하는 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)의 식별번호를 부여할 수 있다. 또한 마스터 모듈(200)은 부여된 식별번호에 기초하여 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)로부터 각 셀의 전압, 전류 및 SOC 등과 같은 데이터를 수신할 수 있다.
이와 같은 마스터 모듈(200)은 데이터를 처리하거나 연산을 수행하기 위한 프로세서(210)를 포함할 수 있다. 이때 프로세서(210)는 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 가령 프로세서(210)는 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다.
이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(Microprocessor), 중앙처리장치(Central Processing Unit: CPU), 프로세서 코어(Processor Core), 멀티프로세서(Multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 마스터 모듈(200)은 통신 선로를 통하여 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)과 직렬로 연결될 수 있다. 이때 통신 선로는 전술한 바와 같이 가령 CAN(Controller Area Network) 통신을 위한 CAN 버스 라인으로, CANH(또는 CAN High) 선로 및 CANL(또는 CAN Low) 선로를 포함하는 통신선로일 수 있다. 또한 마스터 모듈(200)은 CANH 선로 및 CANL 선로 각각과 연결하기 위한 통신 포트(미도시)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 모듈(200)은 전술한 프로세서(210) 외에도, 프로세서(210)가 처리하는 데이터를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하기 위한 메모리(미도시)를 더 포함할 수 있다. 메모리(미도시)는 가령 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C) 각각에 할당된 식별 번호를 일시적 및/또는 영구적으로 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)은 전술한 마스터 모듈(200)의 제어에 따라 내부의 스위치를 적절히 제어함으로써 순차적으로 식별번호가 할당될 수 있도록 할 수 있다.
이와 같은 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)은 인접하는 상위 슬레이브 모듈 및 마스터 모듈 중 하나와 자신의 프로세서를 연결하는 제1 통신 선로, 이러한 제1 통신 선로와 인접하는 하위 슬레이브 모듈을 연결하는 제2 통신 선로를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)은 전술한 제2 통신 선로상에 배치되어 제1 통신 선로와 인접하는 하위 슬레이브 모듈간의 통신 연결을 단속하는 스위치와, 제1 통신 선로로부터 수신된 신호에 기초하여 스위치의 동작을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
가령 도 2를 참조하면, 마스터 모듈(200)에 인접하여 후행하는 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)의 경우 마스터 모듈(200)과 자신의 프로세서(110A)를 연결하는 제1 통신 선로(130A)를 포함할 수 있다. 또한 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)은 제1 통신 선로(130A)와 인접하는 하위 슬레이브 모듈인 제2 슬레이브 모듈(100B)을 연결하는 제2 통신 선로(140A)와 이러한 제2 통신 선로(140A) 상에 배치되는 스위치(120A)를 포함할 수 있다.
한편 제1 통신 선로(130A)와 제2 통신 선로(140A) 각각은 연결하고자 하는 두 대상을 연결하는 복수의 선로(또는 회선)을 포함할 수 있다. 가령 전술한 예시에서와 같이 통신 선로가 CAN 버스 라인인 경우, 제1 통신 선로(130A)와 제2 통신 선로(140A) 각각은 CANH(또는 CAN High) 선로 및 CANL(또는 CAN Low) 선로를 포함할 수 있다. 이때 스위치(120A)는 각각의 선로(또는 회선)의 연결을 단속하기 위한 복수의 스위치를 포함할 수 있다. 가령 제2 통신 선로(140A)가 CANH(또는 CAN High) 선로 및 CANL(또는 CAN Low) 선로를 포함하는 경우, 스위치(120A)는 CANH(또는 CAN High) 선로 및 CANL(또는 CAN Low) 선로 각각의 연결을 단속하기 위한 스위치를 포함할 수 있다. 다만 이와 같은 통신 선로의 종류 및/또는 통신 선로(또는 회선)의 수는 예시적인 것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
첫 번째 슬레이브 모듈(100A)과 유사하게, 두 번째 슬레이브 모듈(100B) 또한 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)과 자신의 프로세서(110B)를 연결하는 제1 통신 선로(130B)를 포함할 수 있다. 또한 두 번째 슬레이브 모듈(100B)은 제1 통신 선로(130B)와 인접하는 하위 슬레이브 모듈인 제3 슬레이브 모듈(미도시)을 연결하는 제2 통신 선로(140B)와 이러한 제2 통신 선로(140B) 상에 배치되는 스위치(120B)를 포함할 수 있다.
두 번째 슬레이브 모듈(100B)의 각 구성은 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)의 각 구성과 사실상 동일하므로, 두 번째 슬레이브 모듈(100B)의 각 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편 본 발명에서 '선로'는 두 지점을 전기적으로 연결하기 위한 도선을 의미할 수 있다. 또한 '스위치'는 제어 신호에 기초하여 두 접점의 연결을 단속하는 다양한 수단으로, 가령 FET(Field Effect Transistor), BJT(Bipolar Junction Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor) 및 릴레이(Relay)중 어느 하나를 포함하여 구현될 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명의 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 도 3을 참조하여, 마스터 모듈(200)이 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)의 식별 번호를 할당하는 방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식별 번호 할당 시스템이 마스터 모듈(200)을 이용하여, 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)의 식별 번호를 할당하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 모듈(200)은 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)에게 식별 번호 할당 모드 진입 요청 신호를 전송할 수 있다.(S31) 이때 식별 번호 할당 모드 진입 요청 신호는 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)을 번호 할당이 가능한 상태로 전환하기 위한 신호로, 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)의 식별번호 초기화에 대응되는 신호 및 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C) 각각에 포함된 스위치를 개방하는 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C) 각각은 단계 S31에서 수신한 식별 번호 할당 모드 진입 요청 신호의 수신에 대응하여, 자신의 식별 번호를 초기화 하고 스위치를 개방할 수 있다.(S32A, S32B, S32C)
가령 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)의 프로세서(110A)는 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)의 상태가 소정의 상태인 경우, 자신의 식별 변호를 제1 식별 번호(예를 들어 0XFF와 같이 기 설정된 값)로 설정하고, 마스터 모듈(200)로부터 스위치(120A)의 개방 신호를 수신하여 스위치(120A)를 개방하고, 스위치(120A)의 개방 상태를 유지할 수 있다.
이때 '소정의 상태'는 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)의 전원이 온(On) 상태로 변경된 시점으로부터 소정의 시간 간격(가령 100초) 이내인 상태 및 마스터 모듈(200)로부터 식별 번호 초기화에 대응되는 신호를 수신한 상태 중 어느 하나의 상태를 의미할 수 있다.
물론 두 번째 슬레이브 모듈(100B)의 프로세서(110B)도 두 번째 슬레이브 모듈(100B)의 상태가 소정의 상태인 경우, 자신의 식별 변호를 제1 식별 번호(예를 들어 0XFF와 같이 기 설정된 값)로 설정하고, 마스터 모듈(200)로부터 스위치(120B)의 개방 신호를 수신하여 스위치(120B)를 개방하고, 스위치(120B)의 개방 상태를 유지할 수 있다.
이어서 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 모듈(200)은 할당하고자 하는 제2 식별 번호(가령 0X01)를 포함하는 식별 번호 할당 신호를 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)로 전송할 수 있다.(S33)
한편 단계 S32A, S32B, S32C에서, 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C) 각각에 포함되어 있는 스위치들이 모두 개방되었으므로, 제2 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호는 사실상 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)에만 전송될 수 있다.
바꾸어 말하면, 식별 번호 할당 신호를 수신한 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)은 단계 S32A에 의해 스위치(120A)가 개방된 상태에서, 제1 통신 선로(130A)를 통해 마스터 모듈(200)로부터 제2 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)은 단계 S33에서 수신한 식별 번호 할당 신호에 대응하여, 자신의 식별 번호를 제2 식별 번호로 설정하고(S34), 스위치(120A)를 폐쇄한 뒤(S35), 제1 통신 선로(130A)를 통해 마스터 모듈(200)로 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.(S36)
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)은 마스터 모듈(200)로부터 식별 번호 할당 신호를 수신한 경우, 자신의 식별 번호가 제1 식별 번호인 경우에만 자신의 식별 번호를 식별 번호 할당 신호에 포함된 식별 번호로 변경하여 설정할 수 있다. 따라서 단계 S34에서, 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)은 자신의 식별 번호가 제1 식별 번호인 경우에만 자신의 식별 번호를 제2 식별 번호로 변경하여 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 모듈(200)은 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)이 단계 S36에서 전송한 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 수신하여, 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)에 인접하는 하위 슬레이브 모듈인 두 번째 슬레이브 모듈(100B)에 할당하고자 하는 제3 식별 번호(가령 0X02)를 포함하는 식별 번호 할당 신호를 전송할 수 있다.(S37)
한편 단계 S32A, S32B, S32C에서, 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C) 각각에 포함되어 있는 스위치들이 모두 개방되었고, 단계 S35에서 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)의 스위치(120A)가 폐쇄되었으므로, 제3 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호는 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)과 두 번째 슬레이브 모듈(100B)에만 전송될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)은 단계 S34에서 설명한 바와 같이, 식별 번호 설정이 완료된 경우 그 이후 마스터 모듈(200)로부터 수신되는 식별 번호 할당 신호에 영향을 받지 않을 수 있다.(왜냐하면 전술한 바와 같이 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)은 자신의 식별 번호가 제1 식별 번호인 경우에만 자신의 식별 번호를 식별 번호 할당 신호에 포함된 식별 번호로 변경하여 설정할 수 있으므로) 또한 식별 번호 설정이 완료된 슬레이브 모듈들은 마스터 모듈(200)이 전송한 신호를 제1 통신 선로로 수신하여 제2 통신 선로로 전달할 수 있다.
따라서 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)은 마스터 모듈(200)이 전송한 제3 식별 번호(가령 0X02)를 포함하는 식별 번호 할당 신호에도 불구하고, 단계 S34에서 설정한 제2 식별 번호를 유지할 수 있다. 또한 첫 번째 슬레이브 모듈(100A)은 마스터 모듈(200)이 전송한 제3 식별 번호(가령 0X02)를 포함하는 식별 번호 할당 신호를 제1 통신 선로(120A)로 수신하여, 두 번째 슬레이브 모듈(100B)에게 제2 통신 선로(140A)로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 두 번째 슬레이브 모듈(100B)은 단계 S37에서 수신한 식별 번호 할당 신호에 대응하여, 자신의 식별 번호를 제3 식별 번호로 설정하고(S38), 스위치(120B)를 폐쇄한 뒤(S39), 제1 통신 선로(130B)를 통해 마스터 모듈(200)로 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.(S40)
물론 이때 두 번째 슬레이브 모듈(100B)은 단계 S38에서 자신의 식별 번호가 제1 식별 번호인지 여부를 확인하고, 자신의 식별 번호가 제1 식별 번호인 경우에만 자신의 식별 번호를 제3 식별 번호로 변경하여 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 모듈(200) 및 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)은 단계 S37 내지 S40의 과정을 잔여 슬레이브 모듈들의 수만큼 반복하여 수행함으로써 모든 슬레이브 모듈들의 식별 번호를 할당할 수 있다.
한편 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 모듈(200)은 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)의 식별 번호 할당이 완료된 경우, 통신 선로를 통하여 적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)에 대하여 재시작에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
적어도 하나의 슬레이브 모듈들(100A, 100B, 100C)은 마스터 모듈(200)로부터 재시작에 대응되는 신호를 수신한 경우, 자신의 프로세서(110A, 110B, 110C)를 재시작 하여 식별 번호 할당 시스템이 정상적으로 동작하도록 할 수 있다.
종래기술의 경우, 적어도 하나의 슬레이브 모듈을 구비하는 시스템의 경우, 식별 번호 할당을 위한 별도의 통신 선로를 이용하여 마스터 모듈이 적어도 하나의 슬레이브 모듈들의 식별 번호를 부여하였다. 그러나 이와 같은 시스템은 제조 비용이 높을 뿐만 아니라, 하드웨어의 복잡도가 증가하여 유지, 보수 및 관리가 어려운 문제점이 있었다.
본원 발명은 상술한 바와 같이 단순히 통신 선로의 개폐를 각 슬레이브 모듈이 조작할 수 있도록 함으로써, 단일 통신 선로를 이용하여 식별 번호의 할당과 데이터의 송수신이 가능하도록 할 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100A, 100B, 100C: 슬레이브 모듈
200: 마스터 모듈
110A, 110B, 100C, 210: 프로세서
120A, 120B: 스위치
130A, 130B: 제1 통신 선로
140A, 140B: 제2 통신 선로

Claims (11)

  1. 마스터 모듈과 적어도 하나의 슬레이브 모듈들이 직렬로 연결되는 통신 선로상에 배치되는 스위치를 이용하여 자기 자신과 하위 슬레이브 모듈들의 식별 번호를 순차적으로 할당하도록 상기 스위치를 제어하는 슬레이브 모듈에 있어서,
    인접하는 상위 슬레이브 모듈 및 상기 마스터 모듈 중 하나와 프로세서를 연결하는 제1 통신 선로;
    상기 제1 통신 선로와 인접하는 하위 슬레이브 모듈을 연결하는 제2 통신 선로;
    상기 제2 통신 선로상에 배치되어 상기 제1 통신 선로와 상기 인접하는 하위 슬레이브 모듈간의 통신 연결을 단속하는 스위치; 및
    상기 제1 통신 선로로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 스위치의 동작을 제어하되, 상기 제1 통신 선로를 통해 마스터 모듈로부터 수신한 식별 번호에 기초하여 자신의 식별 번호의 설정을 완료한 경우 상기 스위치를 폐쇄하는 상기 프로세서;를 포함하는, 슬레이브 모듈.
  2. 제1 항에 있어서
    상기 프로세서는
    상기 슬레이브 모듈의 상태가 소정의 상태인 경우,
    상기 자신의 식별 변호를 제1 식별 번호로 설정하고,
    상기 마스터 모듈로부터 상기 스위치의 개방 신호를 수신하여 상기 스위치를 개방하고, 상기 스위치의 개방 상태를 유지하는, 슬레이브 모듈.
  3. 제2 항에 있어서
    상기 소정의 상태는
    상기 슬레이브 모듈의 전원이 온(On) 상태로 변경된 시점으로부터 소정의 시간 간격 이내인 상태 및 상기 마스터 모듈로부터 식별 번호 초기화에 대응되는 신호를 수신한 상태 중 어느 하나의 상태인, 슬레이브 모듈.
  4. 제2 항에 있어서
    상기 프로세서는
    상기 스위치가 개방된 상태에서, 상기 제1 통신 선로를 통해 상기 마스터 모듈로부터 제2 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호를 수신한 경우, 상기 자신의 식별 번호를 상기 제2 식별 번호로 설정하고,
    상기 스위치를 폐쇄하고,
    상기 제1 통신 선로를 통해 상기 마스터 모듈로 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 전송하는, 슬레이브 모듈.
  5. 제4 항에 있어서
    상기 프로세서는
    상기 마스터 모듈로부터 상기 식별 번호 할당 신호를 수신한 경우, 상기 자신의 식별 번호가 상기 제1 식별 번호인 경우에만 상기 자신의 식별 번호를 상기 제2 식별 번호로 변경하여 설정하는, 슬레이브 모듈.
  6. 제4 항에 있어서
    상기 프로세서는
    상기 마스터 모듈로 상기 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 전송하고,
    상기 제1 통신 선로를 통해 상기 마스터 모듈로부터 재시작에 대응되는 신호를 수신한 경우 상기 프로세서를 재시작 하는, 슬레이브 모듈.
  7. 제4 항에 있어서
    상기 프로세서가 상기 마스터 모듈로 상기 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 전송한 이후에,
    상기 슬레이브 모듈은
    상기 마스터 모듈이 상기 하위 슬레이브 모듈을 포함하는 하나 이상의 슬레이브 모듈들에 전송한 신호를 상기 제1 통신 선로로 수신하여 상기 제2 통신 선로로 전달하는, 슬레이브 모듈.
  8. 마스터 모듈과 적어도 하나의 슬레이브 모듈들이 직렬로 연결되는 통신 선로상에 배치되는 스위치를 갖는 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들의 스위치를 순차적으로 제어하여, 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들의 식별 번호를 순차적으로 할당하는 식별 번호 할당 시스템에 있어서,
    식별 번호의 할당을 위해 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들에게 스위치 제어 신호 및 식별 번호 할당 신호를 전송하는 마스터 모듈; 및
    상기 마스터 모듈이 전송한 상기 스위치 제어 신호 및 상기 식별 번호 할당 신호에 기초하여 자신의 식별 번호를 설정하고 자신의 스위치를 제어하는 적어도 하나의 슬레이브 모듈들;을 포함하고,
    상기 마스터 모듈은 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들에게 상기 식별 번호 할당 신호를 전송하여, 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들 각각에 포함된 스위치들이 순차적으로 폐쇄되도록 하는, 식별 번호 할당 시스템.
  9. 제8 항에 있어서
    상기 마스터 모듈은
    상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들에게 식별 번호 할당 모드 진입 요청 신호를 전송하여 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들 각각에 포함된 스위치가 모두 개방되도록 하고,
    상기 식별 번호 할당 모드 진입 요청 신호는
    상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들 의 식별번호 초기화에 대응되는 신호 및 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들 각각에 포함된 스위치를 개방하는 신호 중 적어도 하나를 포함하는, 식별 번호 할당 시스템.
  10. 제9 항에 있어서
    상기 마스터 모듈은
    상기 식별 번호 할당 모드 진입 요청 신호를 전송한 이후에,
    할당하고자 하는 제2 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호를 제1 슬레이브 모듈로 전송하여 상기 제1 슬레이브 모듈의 스위치가 폐쇄되도록 하고,
    상기 제1 슬레이브 모듈이 상기 제2 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호에 대응하여 전송한 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 수신하여, 상기 제1 슬레이브 모듈에 인접하는 하위 슬레이브 모듈인 제2 슬레이브 모듈에 할당하고자 하는 제3 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호를 전송하는, 식별 번호 할당 시스템.
  11. 제10 항에 있어서
    상기 마스터 모듈은
    상기 제2 슬레이브 모듈이 상기 제3 식별 번호를 포함하는 식별 번호 할당 신호에 대응하여 전송한 식별 번호 설정의 완료에 대응되는 신호를 수신한 이후에,
    상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들 의 식별 번호 할당이 완료된 경우, 상기 통신 선로상에 상기 적어도 하나의 슬레이브 모듈들에 대하여 재시작에 대응되는 신호를 전송하는, 식별 번호 할당 시스템.
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