KR102613664B1

KR102613664B1 - 화재감지시스템용 s-bus/c-bus 통신컨버터

Info

Publication number: KR102613664B1
Application number: KR1020210180312A
Authority: KR
Inventors: 이창혁
Original assignee: (주)세이프시스템
Priority date: 2021-12-16
Filing date: 2021-12-16
Publication date: 2023-12-14
Also published as: KR20230091314A

Abstract

본 발명은 S-BUS통신 신호를 C-BUS통신 신호로 또는 C-BUS통신 신호를 S-BUS통신 신호로 변환하는 통신컨버터에 관한 것으로, 상기 통신컨버터는 C-BUS 통신시스템으로부터 신호를 수신하고 수신한 신호를 변환하여 S-BUS_TXD모듈로 전달하는 C-BUS_RXD모듈;과, 상기 C-BUS_RXD모듈에서 전달 받은 신호를 변환하여 전원선통신모듈로 송신하는 S-BUS_TXD모듈;과 전원선통신모듈로부터 신호를 수신하고 수신한 신호를 변환하여 C-BUS_TXD모듈로 전달하는 S-BUS_RXD모듈;과, 상기 S-BUS_RXD모듈에서 전달한 신호를 C-BUS 통신시스템으로 송신하는 C-BUS_TXD모듈;과, 상기 S-BUS 통신시스템으로 수신한 신호를 S-BUS_RXD모듈로 전송하고 상기 S-BUS_TXD모듈에서 전송받은 신호를 S-BUS 통신시스템으로 송신하며, 상기 S-BUS 통신시스템으로부터 전송되는 데이터 신호로부터 DC전원을 정류하여 내부 전원으로 사용할 수 있게 하는 전원선통신모듈;을 포함함으로서, 화재경보기/화재감지기와 같은 S-BUS통신 신호를 이용하는 시스템과 C-BUS통신 신호를 이용하는 화재감지기 또는 상업용 건물 조명제어 및 홈 오토메이션 시스템과 같이 통신방식이 다른 두 시스템에서도 통신이 가능하도록 한다.

Description

화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터{S-BUS/C-BUS Communication Converter For Fire Detection System}

본 발명은 S-BUS통신 신호를 C-BUS통신 신호로 또는 C-BUS통신 신호를 S-BUS통신 신호로 변환하는 통신컨버터에 관한 것으로. 보다 상세하게는 화재경보기/화재감지기와 같은 S-BUS통신 신호를 이용하는 시스템과 C-BUS통신 신호를 이용하는 화재감지기 또는 상업용 건물 조명제어 및 홈 오토메이션 시스템과 같이 통신방식이 다른 두 시스템에서도 통신이 가능하도록 하는 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터에 관한 것이다.

비록 화재감지시스템용에 대하여 본 발명을 기술할 것이지만, 본 발명은 이러한 특정 화재감지시스템이나 조명제어 및 홈 오토메이션 시스템에 국한되지 않고, S-BUS통신 신호 또는 C-BUS통신 신호를 이용하는 다른 장치 또는 시스템에 사용될 수 있다.

가정의 홈 오토메이션 시스템 및 상업용 건물 조명 제어 시스템에서, C-BUS통신을 이용한 정보전달 방법이 사용된다. C-BUS통신은 주로 유럽에서 사용되는 통신표준으로 자동 또는 원격제어를 통해 상업용 건물의 내부 조명, 전기 시스템, 보안등을 제어하는데 사용한다.(C-BUS통신과 유사한 방식으로는 RS-232가 있다.) 또한 홈 오토메이션 시스템에서 보안, AV제품과 기타 전기제품과도 인터페이스 한다.

산업기계, 컴퓨터, 컨트롤IC, 주변장치 등 네트워킹이 필요한 기타 개체들이 통신하는데 있어서, S-BUS통신을 이용한 정보전달 방법이 사용된다. (S-BUS통신과 유사한 방식으로는 RS-422, RS-485가 있다.)

특히, 화재감지 시스템에 있어서, 열 감지 또는 연기감지식 화재감지기를 이용하여 화재발생 여부를 감지하고 해당 경보 신호를 중계기에 전송하거나 화재감지 시스템의 중앙장치에서 화재감지기의 상태를 체크하기 위한 신호를 화재감지기의 수신부에 보내는 경우 그리고 화재감지 시스템의 중앙장치와 중계장치 또는 중계장치와 화재감지기간에는 S-BUS통신을 이용한 정보전달 방법이 사용된다.

최근 C-BUS시스템을 이용한 건물의 자동화시스템에 대한 필요가 증가하면서 기존 화재감지시스템이 사용하는 통신 방법인 S-BUS시스템과 호환이 되지 않는 문제점이 있다. 화재감지 시스템의 상태에 따라 탈출유도등의 점등, 화재의 확산을 방지하기 위한 문의 개폐등 건물 전체의 조명 또는 보안시스템의 상태변화가 필요하게 되는데, 이러한 필요는 화재 시 인명의 보호와 재산에 밀접하게 관계되는 것으로써, 기존에 이미 S-BUS통신 표준의 화재감지 시스템이 설치되어 있는 경우, 기존의 설치된 화재감지시스템을 유지하면서 건물전체의 자동화시스템과 통신할 필요성이 있다.

그러나 S-BUS통신은 -24 ~ +24V 의 신호 방식을 사용하고, C-BUS통신은 0 ~ +24V 신호 방식을 사용하기 때문에, S-BUS통신 신호를 C-BUS통신 신호로 변환하거나 또는 그 반대로 신호를 변환해주는 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터를제공할 필요성이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-2022995호(2019.09.19.)

본 발명은 C-BUS시스템과 S-BUS시스템 간의 통신이 필요한 경우 통신 프로토콜이 달라 통신에 어려움을 겪는 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로서, 본 발명의 목적은 S-BUS통신 신호를 C-BUS통신 신호로 또는 C-BUS통신 신호를 S-BUS통신 신호로 변환하는 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터를 제공하는데 있다.

이러한 필요에 따라, 상기한 목적을 달성하기 위한 S-BUS통신 신호를 C-BUS통신 신호로 변환하거나 또는 그 반대로 신호를 변환하는 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터를 하기와 같이 구성한다.

상술한 바를 달성하기 위한 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터는, C-BUS 통신시스템으로부터 신호를 수신하고 수신한 신호를 변환하여 S-BUS_TXD모듈로 전달하는 C-BUS_RXD모듈과, 상기 C-BUS_RXD모듈에서 전달 받은 신호를 변환하여 전원선통신모듈로 송신하는 S-BUS_TXD모듈과, 전원선통신모듈로부터 신호를 수신하고 수신한 신호를 변환하여 C-BUS_TXD모듈로 전달하는 S-BUS_RXD모듈과, 상기 S-BUS_RXD모듈에서 전달한 신호를 C-BUS 통신시스템으로 송신하는 C-BUS_TXD모듈과, 상기 S-BUS 통신시스템으로 수신한 신호를 S-BUS_RXD모듈로 전송하고 상기 S-BUS_TXD모듈에서 전송받은 신호를 S-BUS 통신시스템으로 송신하며, 상기 S-BUS 통신시스템으로부터 전송되는 데이터 신호로부터 DC전원을 정류하여 내부 전원으로 사용할 수 있게 하는 전원선통신모듈을 포함한다.

상기 C-BUS_RXD모듈은 C-BUS 통신시스템으로부터 신호를 수신하는 C-BUS_RXD수신부, C-BUS_RXD수신부로부터 수신된 신호레벨을 안정화하도록 변환하는 C-BUS_RXD변환부 및 변환된 신호를 S-BUS_TXD모듈로 전달하는 C-BUS_RXD전달부를 포함하고, 상기 S-BUS_TXD모듈은 상기 C-BUS_RXD모듈로부터 신호를 전달받는 S-BUS_TXD전달부, S-BUS_TXD전달부로부터 전달받은 신호를 전처리하여 변환하는 S-BUS_TXD변환부 및 변환된 신호를 증폭하여 S-BUS 통신시스템으로 송신하는 S-BUS_TXD송신부를 포함하며, 상기S-BUS_RXD모듈은 S-BUS _SYSTEM으로부터 신호를 수신하는 S-BUS_RXD수신부, 수신한 신호를 전처리하여 변환하는 S-BUS_RXD변환부 및 변환된 신호를 C-BUS_TXD모듈로 전달하는 S-BUS_RXD전달부를 포함하고, 상기 C-BUS_TXD모듈은 S-BUS_RXD모듈로부터 신호를 전달받는 C-BUS_TXD전달부, C-BUS_TXD전달부로부터 전달받은 신호를 안정화 하도록 변환하는 C-BUS_TXD변환부 및 변환된 신호를 C-BUS 통신시스템으로 송신하는 C-BUS_TXD송신부를 포함하며, 상기 S-BUS_TXD전달부 및 C-BUS_RXD전달부, 그리고 C-BUS_TXD전달부 및 S-BUS_RXD전달부는 전기적으로 절연되도록 결합되어 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.

좀더 상세하게 C-BUS_RXD모듈은 C-BUS 통신시스템으로부터 C-BUS_TXD신호를 받아서 신호를 변환시키며 발광소자를 이용하여 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터 내부의 절연된 회로에 신호를 전달한다. 이를 위해 상기 C-BUS_RXD모듈은 C-BUS 통신시스템으로부터 신호를 받는 C-BUS_RXD수신부, 받은 신호를 변환하는 C-BUS_RXD변환부, 변환된 신호를 절연된 내부회로에 전달하는 C-BUS_RXD전달부 포함한다. 상기 C-BUS_RXD모듈의 C-BUS_TXD신호를 전달받는 C-BUS_RXD수신부는 적어도 하나의 포토다이오드를 포함할 수 있다. 상기 C-BUS_RXD수신부로부터 C-BUS_TXD신호를 전달받아 변환하는 C-BUS_RXD변환부는 상기 C-BUS_RXD수신부로부터 신호를 전달받기 위해 적어도 하나의 수광소자(포토다이오드)를 포함할 수 있다. 상기 C-BUS_RXD변환부는 전달받은 신호를 복원처리하고 안정화하기 위하여 적어도 하나의 트랜지스터와 XOR게이트를 포함하는 안정화 회로를 포함할 수 있다. 상기 C-BUS_RXD변환부로부터 변환된 신호를 받아 S-BUS TXD모듈로 신호를 전달하는 C-BUS_RXD전달부는 전압에 따라 선택되는 한쌍의 발광소자(발광다이오드)를 포함할 수 있다.

S-BUS_TXD모듈은 상기 C-BUS_RXD모듈로부터 전달받은 신호를 변환하여 S-BUS 통신시스템으로 송신한다. S-BUS_TXD모듈은 상기 C-BUS_RXD모듈로부터 신호를 전달받는 S-BUS_TXD전달부, S-BUS_TXD전달부에서 전달받은 신호를 변환하는 S-BUS_TXD변환부, 변환된 신호를 S-BUS 통신시스템으로 송신하는 S-BUS_TXD송신부를 포함한다. 상기 C-BUS_RXD모듈로부터 신호를 받는 S-BUS_TXD전달부는 적어도 한쌍의 수광소자(포토트랜지터)를 포함할 수 있다. S-BUS_TXD전달부로부터 전달받은 신호를 변환하는 S-BUS_TXD변환부는 신호를 전처리하기 위하여 적어도 하나의 고주파제거필터를 포함할 수 있다. S-BUS 통신시스템으로 변환된 신호를 송신하는 S-BUS_TXD모듈의 S-BUS_TXD송신부는 적어도 하나의 증폭기를 포함할 수 있다. 상기 증폭기는 트랜지스터 두 개를 직렬로 연결한 형태의 달링턴 증폭회로 일수 있다.

S-BUS_RXD모듈은 S-BUS 통신시스템과 연결되어 S-BUS RXD 신호를 수신하고 변환하여 C-BUS_TXD모듈로 전달한다. 상기S-BUS_RXD모듈은 S-BUS 통신시스템으로부터 신호를 받는 S-BUS_RXD수신부, 받은 신호를 변환하는 S-BUS_RXD변환부, 변환된 신호를 C-BUS_TXD전달부로 전달하는 S-BUS_RXD전달부를 포함한다. 상기 S-BUS_RXD모듈의 S-BUS 통신시스템으로부터 신호를 받는 S-BUS_RXD수신부는 수신한 신호의 전압레벨을 낮추기 위한 적어도 하나의 정전압 제너다이오드를 포함할 수 있다. 상기S-BUS_RXD모듈의 받은 신호를 변환하는 S-BUS_RXD변환부는 수신한 신호의 노이즈를 제거하기 위한 적어도 하나의 증폭기 회로를 포함하되, 상기 S-BUS_RXD변환부의 상기 증폭기 회로는 BJT증폭기를 포함할 수 있다. 상기S-BUS_RXD모듈의 받은 신호를 변환하는 S-BUS_RXD변환부는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 상기S-BUS_RXD모듈의 신호를 C-BUS_TXD모듈로 전달하는 S-BUS_RXD전달부는 적어도 하나의 발광소자(발광다이오드)를 포함할 수 있다.

C-BUS_TXD모듈은 C-BUS 통신시스템과 연결되어 상기 S-BUS_RXD모듈에서 전달받은 신호를 C-BUS 통신시스템으로 송신한다. C-BUS_TXD모듈은 상기 C-BUS_RXD모듈로부터 신호를 전달받는 C-BUS_TXD전달부, S-BUS_TXD모듈의 받은 신호를 변환하는 C-BUS_TXD변환부, C-BUS 통신시스템에 변환된 신호를 전달하는 C-BUS_TXD송신부를 포함한다. 상기 S-BUS_RXD모듈로부터 신호를 전달받는 C-BUS_TXD전달부는 적어도 하나의 수광소자(포토다이오드)를 포함할 수 있다. C-BUS_TXD전달부로부터 받은 신호를 변환하는 C-BUS_TXD변환부는 적어도 하나의 트랜지스터와 XOR게이트를 포함할 수 있다. 상기 C-BUS_TXD변환부는 전압에 따라 선택적으로 작동하는 적어도 한쌍의 발광소자(포토다이오드)를 포함할 수 있다. C-BUS 통신시스템에 변환된 신호를 전달하는 C-BUS_TXD송신부는 적어도 한쌍의 수광소자(포토트랜지스터)를 포함할 수 있다. C-BUS_TXD송신부는 증폭을 위한 적어도 한 쌍의 트랜지스터를 포함할 수 있다.

본 발명의 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터는 내부회로에서 필요로 하는 5V 전원을 공급하기 위한 C-BUS전원모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터는 S-BUS 통신시스템으로부터 입력되는 2선식 통신선로로부터 전원을 공급할 수 있는 전원선통신모듈을 더 포함할 수 있다. 상기 전원선통신모듈은 적어도 하나의 브릿지정류회로를 포함할 수 있다.

본 발명 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터에 따르면 화재감지시스템을 설치할 때, S-BUS통신 시스템과 C-BUS통신 시스템간 통신이 필요한 경우, S-BUS통신 신호를 C-BUS통신 신호로 변환하거나 또는 그 반대로 신호를 변환해 독립된 두 시스템간 통신이 가능해지므로 기존의 시스템을 교체해야 하는 번거로움이 없어져 사용자의 편의성이 증대하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 변환된 신호를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신컨버터의 회로도이다.

이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터 의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 변환된 신호를 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신컨버터의 회로도이다.

도1 및 도2를 참조하면, S-BUS 통신시스템은 신호방식으로 -24V ~ +24V의 전압을 갖는 S-BUS 신호라인(S+, S-)을 사용한다. S-BUS 통신방식은 RS-485방식과 유사하나 보다 전압레벨이 강하여 부하의 전원공급원으로 사용할 수 있고 분기가 많은 연결방식에서도 통신 품질 저하가 없다. S-BUS 통신시스템으로부터 본 발명 통신컨버터로 수신되는 신호는 S+와 S- 신호선간 전압차이(-24V ~ +24V의 전압차이)로 데이터를 출력하는 Differential Signal 방식이다. 한편 통신컨버터에서 S-BUS 통신시스템으로 송신하는 신호방식은 S+ 신호선 전압에 약 2~7V의 전압을 하향시켜 데이터를 출력하는 전원선통신(Power Line Communication) 방식을 취하고 있다.

이에 비하여 S-BUS 통신방식은 GND 및 TXD 와 RXD 각각의 신호라인을 가지고 있으며 GND와 TXD 신호라인 또는 GND와 RXD 신호라인 간에 0V~24V 신호레벨로 데이터를 출력하는 Current Loop 방식을 사용한다. C-BUS 통신시스템은 RS-232통신방식과 유사하나 RS-232방식보다 전압레벨이 강하여 원거리 전송이 가능하고 외부전원을 사용함으로서 분기가 많은 연결방식에서도 통신 품질 저하가 없다.

도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명의 통신컨버터는 C-BUS 통신시스템으로부터 C-BUS_RXD신호를 수신하고 변환하여 S-BUS_TXD모듈(120)로 전달하는 C-BUS_RXD모듈(110)과, 상기 C-BUS_RXD모듈(110)에서 전달받은 신호를 S-BUS_TXD신호로 변환하여 전원선통신모듈로 전송하는 S-BUS_TXD모듈(120)과, 전원선통신모듈로부터 S-BUS_RXD 신호를 수신하고 변환하여 C-BUS_TXD모듈(140)로 전달하는 S-BUS_RXD모듈(130)와, 상기 S-BUS_RXD모듈(130)에서 전달받은 신호를 C-BUS_TXD신호로 변환하여 C-BUS 통신시스템으로 송신하는 C-BUS_TXD모듈(140)과, 상기 S-BUS 통신시스템으로 수신한 신호를 S-BUS_RXD모듈로 전송하고 상기 S-BUS_TXD모듈에서 전송받은 신호를 S-BUS 통신시스템으로 송신하며 상기 S-BUS 통신시스템으로부터 전송되는 데이터 신호로부터 DC전원을 정류하여 내부 전원으로 사용할 수 있게 하는 전원선통신모듈을 포함한다.

상기 C-BUS_RXD모듈(110)는 C-BUS 통신시스템으로부터 C-BUS_RXD신호를 수신하는 C-BUS_RXD수신부(111), C-BUS_RXD수신부(111)로부터 수신된 신호레벨을 안정화하도록 변환하는 C-BUS_RXD변환부(112) 및 변환된 신호를 S-BUS_TXD모듈(120)로 전달하는 C-BUS_RXD전달부(113)를 포함한다. 상기 S-BUS_TXD모듈(120)은 상기 C-BUS_RXD모듈(110) 로부터 신호를 전달받는 S-BUS_TXD전달부(121), S-BUS_TXD전달부(121)로부터 전달받은 신호를 전처리하여 변환하는 S-BUS_TXD변환부(122)및 변환된 신호를 증폭하여 전원선통신모듈(150)로 송신하는 S-BUS_TXD송신부(123)를 포함한다.

상기S-BUS_RXD모듈(130)은 전원선통신모듈(150)으로부터 S-BUS_RXD신호를 수신하는 S-BUS_RXD수신부(131), 수신한 신호를 전처리하여 변환하는 S-BUS_RXD변환부(132) 및 변환된 신호를 C-BUS_TXD모듈(140)로 전달하는 S-BUS_RXD전달부(133)를 포함한다.

상기 C-BUS_TXD모듈(140)은 S-BUS_RXD모듈(130)로부터 신호를 전달받는 C-BUS_TXD전달부(141), C-BUS_TXD전달부(141)로부터 전달받은 신호를 안정화 하도록 변환하는 C-BUS_TXD변환부(142) 및 변환된 신호를 C-BUS_TXD신호로 C-BUS 통신시스템으로 송신하는 C-BUS_TXD송신부(111)를 포함한다.

한편 상기 S-BUS_TXD전달부(121) 및 C-BUS_RXD전달부(113), 그리고 C-BUS_TXD전달부(141) 및 S-BUS_RXD전달부(133)는 전기적으로 절연되도록 결합되어 신호를 전달한다.

C-BUS_RXD모듈(110)은 C-BUS 통신시스템으로부터 C-BUS_TXD신호를 받아서 신호를 변환시키며 발광소자를 이용하여 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터 내부의 전기적으로 분리된 회로인 S-BUS_TXD모듈(120)에 신호를 전달한다.

상기 C-BUS_RXD모듈(110)의 C-BUS_RXD수신부(111)는 C-BUS 통신시스템으로부터 0V~24V의 전압으로 전송되는 C-BUS_TXD신호를 수신받고 수신된 C-BUS_TXD신호를 PC(포토커플러)4의 발광소자를 이용하여 전달받아 구동전압이 다른 내부 회로인 C-BUS_RXD변환부(112)로 전달한다. 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터는 포토커플러 등을 이용하여 내부 회로들을 전기적으로 분리함으로서 C-BUS 및 S-BUS 통신시스템의 전기적 변화로부터 안정화를 취할 수 있다. 또한, 포토커플러를 이용함으로서 24V 동작전원 기반 회로인 C-BUS 통신시스템으로부터 5V 동작전원 기반인 내부 회로로 전압레벨이 변환되어 안정화되고 전기적인 분리가 가능하게 된다. 상기 발광소자는 가장 보편적인 포토커플러의 LED를 이용하였으나 당업자라면 절연된 회로간 전기신호를 전달하는 어떠한 소자로도 변경 가능하다.

C-BUS_RXD변환부(112)는 상기 C-BUS_RXD수신부(111)로부터 수신된 신호를 전달받는다. C-BUS_RXD변환부(112)는 상기 수신부로부터 신호를 전달받기 위해 적어도 하나의 수광소자를 포함할 수 있다. 본 회로에서 상기 수광소자는 PC(포토커플러)4의 포토다이오드를 이용하였으나 당업자는 회로간에 전기적으로 분리되도록 신호를 전달받는 어떠한 소자로도 변경 가능하다. 또한 C-BUS_RXD변환부(112)는 수신된 신호를 '0'과 '1' 데이터신호로 안정화시키기 위한 안정화 회로를 포함한다. 상기 수광소자로 전달받은 수신 신호는 적어도 하나의 트랜지스터와 XOR게이트를 포함한 안정화 회로를 거친다.

안정화 회로를 거친 신호는 신호여부를 체크하는 동작상태 LED를 구동할 수 있다. 상기 C-BUS_RXD변환부(112)로부터 변환된 신호를 받아 S-BUS_TXD모듈(120)로 신호를 전달하는 C-BUS_RXD전달부(113)는 전압에 따라 선택되는 한 쌍의 발광소자(LED)를 구동한다. 좀더 상세하게는, 안정화회로를 거친 신호는 5V 또는 0V전압에 따라 C-BUS_RXD전달부(113)의 PC(포토커플러)5, PC(포토커플러)6의 발광다이오드를 선택적으로 구동한다. C-BUS_RXD전달부(113)의 PC(포토커플러)5, PC(포토커플러)6는 안정화 및 변환된 신호를 S-BUS 통신시스템과 연결된 내부 S-BUS_TXD모듈(120)에 전달한다. 본 발명의 실시예에서는 포토커플러 PC5, PC6을 이용하였으나 당업자는 절연된 회로사이에 전기신호를 전달하는 어떠한 소자로도 교체 가능하다.

S-BUS_TXD수신부(121)를 거친 신호는 S-BUS_TXD변환부(122)로 전달되고 S-BUS_TXD변환부(122)의 고주파제거필터를 거친다. 이를 거치며 신호에 포함될 수 있는 AC 성분을 제거할 수 있다. 고주파제거필터를 거친 신호는 전압레벨을 안정화시키기 위한 정전압회로를 거칠 수 있다. 본 발명의 실시예에서 S-BUS_TXD변환부(122)의 회로는 고주파제거필터와 정전압회로로 구성하였으나 숙련된 당업자라면 신호의 전압을 안정시키기 위하여 고주파를 선택적으로 제거시키는 어떤 소자나 회로로도 교체 가능하다. S-BUS_TXD변환부(122)를 거치며 변환되고 전압레벨이 안정된 신호는 S-BUS_TXD송신부(123)를 거쳐 S-BUS_TXD선로로 전송된다. 상기 S-BUS_TXD 송신부(123)는 출력을 위해 신호를 달링턴증폭회로와 같은 스위칭과 동시에 전류증폭도를 높이는 회로를 통과시킨뒤 S-BUS_TXD선로에 실어 전원선통신모듈(150)으로 전송한다. 전류증폭도를 높이는 이유는 S+ 신호선 전압에 약 2~7V의 전압을 하향시켜 데이터를 출력하는 S-BUS 통신시스템의 특성상 출력을 높게할 필요가 있기 때문이다. 본 실시예에서는 달링턴증폭회로를 추가하여 신호의 스위칭과 전류증폭도를 높였지만 숙련된 당업자라면 필요에 따라 동일 또는 유사한 기능을 하는 다른 소자 및 회로로 교체가 가능할 것이다.

도2 및 도3을 참조하면, 상기 S-BUS_TXD선로에 실린 신호는 전원선통신모듈(150)에서 도2의 +24V의 전압을 갖는 S-BUS 신호라인(S+)의 전압을 약 2~7V의 하향시켜 데이터를 출력하게 된다.

전원선통신모듈은 S-BUS 통신시스템으로 수신한 신호를 S-BUS_RXD모듈로 전송하고 상기 S-BUS_TXD모듈에서 전송받은 신호를 S-BUS 통신시스템으로 송신하며 상기 S-BUS 통신시스템으로부터 전송되는 데이터 신호로부터 DC전원을 정류하여 S-BUS_RXD모듈(130)과 S-BUS_TXD모듈(120)의 내부 전원으로 사용할 수 있도록 브릿지정류회로를 포함할 수 있다.

상기 전원선통신모듈(150)은 S-BUS 통신시스템의 신호라인(S+, S-)으로부터 S-BUS_RXD신호를 추출하여 S-BUS_RXD모듈(130)로 전달한다. 상기 S-BUS_RXD모듈(130)의 S-BUS_RXD수신부(131)는 전원선통신모듈(150)이 S-BUS 통신시스템으로부터 수신한 S-BUS_RXD신호를 수신받는다. S-BUS_RXD수신부(131)는 수신한 S-BUS_RXD 신호를 제너다이오드를 포함하는 정전압회로를 통과시키며 해당 신호의 전압레벨이 안정시킬 수 있다. S-BUS_RXD수신부(131)를 거치며 전압레벨이 안정된 신호는 S-BUS_RXD변환부(132)로 전달된다. S-BUS_RXD변환부(132)는 수신한 노이즈를 제거하기 위한 BJT증폭기, LOW NOISE AMPLIFIER 트랜지스터를 포함할 수 있다. BJT증폭기와 상기 트랜지스터는 잡음을 걸러내고 특정주파수를 걸러 내기 위한 용도로 쓰인 것으로 해당 신호는 이를 거치며 원하는 주파수와 전압레벨을 가지게 된다.

S-BUS_RXD변환부(132)를 거친 신호는 S-BUS_RXD전달부(133)을 거쳐 C-BUS_TXD모듈(140)로 전달된다. 좀 더 상세하게는, S-BUS_RXD전달부(133)는 S-BUS_RXD신호를 포토커플러를 이용하여 전기적으로 분리되도록 다른 절연된 내부 회로인 C-BUS_TXD모듈(140)의 C-BUS_TXD 전달부(141)에 전달한다. 이는 C-BUS_RXD모듈과 S-BUS_TXD모듈의 신호전달 체계와 유사한 방식을 사용하는 것이다.

포토커플러 결합을 통해 본 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터는 내부 회로를 절연하여 S-BUS-SYTEM과 S-BUS-SYTEM 각각의 전기적 변화로부터 안정화를 취할 수 있다.

좀 더 상세하게 도3을 참고하면 S-BUS_RXD전달부(133)는 PC(포토커플러)1을 이용하여 전기적으로 분리된 C-BUS_TXD 전달부(141)로 주파수와 전압레벨이 안정하게 변환된 신호를 전달한다. 본 실시예에서는 PC(포토커플러)1의 발광소자를 이용하였다. 절연된 회로간 신호를 전달하기 위한 발광소자는 가장 보편적인 발광다이오드를 이용하였으나 당업자는 절연된 회로사이에 전기신호를 전달하는 어떠한 소자로도 변경 가능하다.

C-BUS_TXD모듈(140)은 S-BUS_RXD전달부(133)로부터 변환된 S-BUS_RXD신호를 전달받는다. 좀 더 상세하게는, 도 3을 참조하여 C-BUS_TXD전달부(141)는 상기 S- BUS_RXD전달부(133)로부터 PC(포토커플러)1을 이용하여 신호를 전달받는다. 상기 신호를 전달받기 위해 C-BUS_TXD전달부(141)는 적어도 하나의 수광소자를 포함할 수 있다. 본 회로에서 상기 수광소자는 포토다이오드를 이용하였으나 당업자는 절연된 회로간 전기신호를 전달받는 어떠한 소자로도 변경 가능하다.

S-BUS_RXD모듈(130)로부터 전달된 신호는 C-BUS_TXD전달부(141)를 거쳐 C-BUS_RXD변환부(142)로 이동한다. C-BUS_RXD변환부(142)는 안정화 회로를 포함한다. 좀 더 상세하게는, 상기 C-BUS_TXD전달부(141)로부터 전달받은 S-BUS_RXD신호는 적어도 하나의 트랜지스터와 XOR게이트를 포함한 안정화회로를 거친다. 상기 안정화 회로를 거친 신호는 신호여부를 체크하는 동작 LED를 구동할 수 있다. 또한 C-BUS_TXD변환부(142)는 C-BUS_TXD송신부(143)로 신호를 전달하기 위한 발광소자를 포함한다. 상기 신호를 전달하기 위해 C-BUS_TXD변환부(142)는 5V또는 0V전압에 따라 선택되는 PC(포토커플러)2, PC(포토커플러)3의 발광다이오드를 구동한다. 이를 위해 본 실시예에서는 포토커플러를 이용하였으나 당업자는 절연된 회로사이에 전기신호를 전달하는 어떠한 소자로도 교체 가능하다.

한편 C-BUS_TXD송신부(143)는 적어도 한쌍의 수광소자를 이용하여 상기 C-BUS_TXD전달부(142)로부터 신호를 받는다. 좀 더 상세하게는 도3의 회로도의 PC(포토커플러)2, PC(포토커플러)3의 수광소자인 포토트랜지스터를 이용할 수 있다. 이를 위해 본 회로는 포토트랜지스터를 이용하였으나 당업자는 절연된 회로사이에 전기신호를 전달받는 어떠한 소자로도 교체 가능하다. 상기 PC(포토커플러)2, PC(포토커플러)3을 거친 신호는 C-BUS_TXD송신부(143)로 전달된다. 상기 C-BUS_TXD송신부(143)는 전달받은 신호를 PUSH-PULL 증폭기 회로를 사용하여 전압을 증폭시키고 증폭된 신호를 C-BUS_RXD선로에 실어 C-BUS 통신시스템으로 송신한다.

도 3을 참조하면 본 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터는 C-BUS전원부(160)를 더 포함하여 구성할 수 있다. C-BUS전원부(160)는 C-BUS통신시스템으로부터 24V 전원을 공급받아 본 발명 통신컨버터의 C-BUS_RXD모듈(110)과 C-BUS_TXD모듈(140)에서 사용할 수 있도록 필요한 내부전압레벨로 낮추어 공급한다.

한편 전원선통신모듈(150)은 S-BUS 통신시스템으로 수신한 신호(S+, S-)로부터 DC전원을 정류하여 S-BUS_RXD모듈(130)과 S-BUS_TXD모듈(120)의 내부 전원으로 사용할 수 있도록 필요한 내부전압레벨로 낮추어 공급한다.

상기한 바와 같은 본 발명 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터 에 따르면, 화재감지시스템을 설치할 때 S-BUS통신 시스템과 C-BUS통신 시스템간 통신이 필요한 경우 S-BUS통신 신호를 C-BUS통신 신호로 변환하거나 또는 그 반대로 신호를 변환해 독립된 두 시스템간 통신이 가능해지므로 기존의 시스템을 교체해야 하는 번거로움이 없어져 사용자의 편의성이 증대하는 이점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터
110: C-BUS_RXD모듈 111: C-BUS_RXD수신부
112: 111: C-BUS_RXD변환부 113: C-BUS_RXD전달부
120: S-BUS_TXD모듈 121: S-BUS_TXD전달부
122: S-BUS_TXD변환부 123: S-BUS_TXD송신부
130: S-BUS_RXD모듈 131: S-BUS_RXD수신부
132: S-BUS_RXD변환부 133: S-BUS_RXD전달부
140: C-BUS_TXD모듈 141: C-BUS_TXD전달부
142: C-BUS_TXD변환부 143: C-BUS_TXD송신부
150: 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터의 전원선통신모듈
160: 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터의 C-BUS전원모듈

Claims

화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터에 있어서,
상기 통신컨버터는 C-BUS 통신시스템으로부터 신호를 수신하고 수신한 신호를 변환하여 S-BUS_TXD모듈로 전달하는 C-BUS_RXD모듈;과,
상기 C-BUS_RXD모듈에서 전달받은 신호를 변환하여 전원선통신모듈로 송신하는 S-BUS_TXD모듈;과
전원선통신모듈로부터 신호를 수신하고 수신한 신호를 변환하여 C-BUS_TXD모듈로 전달하는 S-BUS_RXD모듈;과,
상기 S-BUS_RXD모듈에서 전달한 신호를 C-BUS 통신시스템으로 송신하는 C-BUS_TXD모듈;과,
S-BUS 통신시스템으로 수신한 신호를 S-BUS_RXD모듈로 전송하고 상기 S-BUS_TXD모듈에서 전송받은 신호를 S-BUS 통신시스템으로 송신하는 전원선통신모듈;을 포함하고,
상기 C-BUS_RXD모듈은 C-BUS 통신시스템으로부터 C-BUS_RXD신호를 수신하는 C-BUS_RXD수신부, C-BUS_RXD수신부로부터 수신된 신호레벨을 안정화하도록 변환하는 C-BUS_RXD변환부 및 변환된 신호를 S-BUS_TXD모듈로 전달하는 C-BUS_RXD전달부를 포함하고,
상기 S-BUS_TXD모듈은 상기 C-BUS_RXD모듈로부터 신호를 전달받는 S-BUS_TXD전달부, S-BUS_TXD전달부로부터 전달받은 신호를 전처리하여 변환하는 S-BUS_TXD변환부 및 변환된 신호를 증폭하여 전원선통신모듈로 송신하는 S-BUS_TXD송신부를 포함하며,
상기S-BUS_RXD모듈은 상기 전원선통신모듈로부터 S-BUS_RXD신호를 수신하는 S-BUS_RXD수신부, 수신한 신호를 전처리하여 변환하는 S-BUS_RXD변환부 및 변환된 신호를 C-BUS_TXD모듈로 전달하는 S-BUS_RXD전달부를 포함하고,
상기 C-BUS_TXD모듈은 S-BUS_RXD모듈로부터 신호를 전달받는 C-BUS_TXD전달부, C-BUS_TXD전달부로부터 전달받은 신호를 안정화하여 변환하는 C-BUS_TXD변환부 및 변환된 신호를 C-BUS 통신시스템으로 송신하는 C-BUS_TXD송신부를 포함하며,
상기 전원선통신모듈은 상기 S-BUS 통신시스템 선로로부터 전송되는 신호를 DC전원으로 정류하여 내부 전원으로 사용할 수 있도록 하고,
상기 S-BUS_TXD전달부 및 C-BUS_RXD전달부, 그리고 C-BUS_TXD전달부 및 S-BUS_RXD전달부는 전기적으로 절연되도록 결합되어 신호를 전달하며,
상기 C-BUS_RXD수신부와 상기 C-BUS_RXD변환부는 포토커플러를 사용하여 전기적으로 절연되도록 결합되고,
상기 C-BUS_RXD수신부로부터 수신된 신호를 안정화하도록 변환하는 C-BUS_RXD변환부는 적어도 하나의 XOR게이트를 포함하는 안정화회로를 포함하며,
상기 S-BUS_TXD전달부로부터 전달받은 신호를 전처리하여 변환하는 S-BUS_TXD변환부는 전달받은 신호를 고주파 제거 필터를 이용하여 전처리하고,
상기 변환된 신호를 S-BUS 통신시스템으로 송신하는 S-BUS_TXD송신부는 송신하는 신호를 증폭하기 위한 적어도 하나 이상의 증폭회로를 포함하며,
상기 S-BUS 통신시스템은 신호방식으로 -24V 내지 +24V의 전압을 갖는 S-BUS신호라인 S+와 S-를 사용하되, S-BUS 통신시스템으로부터 상기 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터로 수신되는 신호는 상기 S+와 S- 신호선간 전압차이인 -24V 내지 +24V의 전압차이로 데이터를 출력하는 Differential Signal 방식이고,
상기 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터에서 S-BUS 통신시스템으로 송신하는 신호방식은 S+ 신호선 전압에 2V 내지 7V의 전압을 하향시켜 데이터를 출력하는 전원선통신(Power Line Communication) 방식인 것을 특징으로 하는
화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 S-BUS_TXD전달부 및 C-BUS_RXD전달부, 그리고 C-BUS_TXD전달부 및 S-BUS_RXD전달부가 전기적으로 절연되도록 결합되어 신호를 전달하는 것은 포토커플러 한쌍을 사용하는 것을 특징으로 하는
화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터.
제 1항에 있어서,
상기 S-BUS_TXD송신부의 증폭회로는 달링턴증폭회로인 것을 특징으로 하는 화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터.
제 1항에 있어서,
상기 S-BUS_RXD변환부는 수신한 신호의 노이즈를 제거하기 위한 적어도 하나의 증폭기 회로를 포함하되 상기 S-BUS_RXD변환부의 증폭기 회로는 BJT증폭기인 것을 특징으로 하는,
화재감지시스템용 S-BUS/C-BUS 통신컨버터.