KR19990037177A - 기기 제어 네트워크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기기 제어 네트워크 시스템에 관한 것으로서, 기기(1)는 제어를 위한 기기 컨트롤러(11)를 가지며, 센서(12), 스위치(14)등에서 데이터를 취득하고, 그 데이터를 이용한 연산 결과에 기초하여 액츄에이터(13), 표시기(15)의 제어를 실시하며, 이것들의 제어 데이터를 입출력 포트(1P)에서 시리얼 전송으로 통신 컨트롤러(2)와 교환을 실시하고, 통신 컨트롤러(2)는 기기의 입출력 포트(1P)에서 받은 제어 데이터를 미리 설정된 통신 프로토콜에 따라서 변환하여 통신 포트(2P)로 데이터 신호를 송수신하며, 트랜시버(3)는 통신 컨트롤러의 통신 포트(2P)에서 받은 데이터 신호를 변조 신호로서 전송 매체에 송신·수신을 실시하여 각 기기와 통신의 인터페이스부를 독립으로 설계할 수 있고, 통신 프로토콜에 의하지 않고 데이터를 교환할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

기기 제어 네트워크 시스템

본 발명은 홈 컨트롤 시스템에 적용하여 가장 적합한 복수의 기기사이에서 데이터를 교환하기 위한 기기 제어 네트워크 시스템에 관한 것이다.

종래의 복수의 기기사이에서 네트워크를 통하여 데이터를 교환하는 시스템에는 사용하는 각 통신 프로토콜에 따라서 전송 매체(무선, 유선, 적외선 등)와의 인터페이스부가 설계되어 있었다. 이때문에 인터페이스부는 각 시스템이나 기기에 고유한 구성을 가지고, 다른 기기를 새롭게 추가하는 등의 개변이 용이했다.

그러나, 가정용 전기기기 등을 제어하는 홈컨트롤 시스템은 각 기기에 인터페이스부를 나중에 추가할 수 있도록 하는 것에 의해 기기의 설계 자유도가 증가한다. 또한, 통신 프로토콜에 의하지 않고 데이터 교환을 할 수 있도록 하는 것에 의해 인터페이스부와 각 기기를 독립으로 설계할 수 있기 때문에 보다 자유스런 조합을 용이하게 실현할 수 있다.

본 발명은 각 기기와 통신 인터페이스부를 독립으로 설계할 수 있고, 통신 프로토콜에 의하지 않고 데이터를 교환할 수 있는 기기 제어 네트워크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 기기제어 네트워크 시스템의 구성을 나타내는 블록도, 및

도 2는 본 발명의 기기 제어 네트워크 시스템의 동작을 나타내는 설명도로서, (a)는 송신시, (b)는 수신시를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기기 1P : 입출력 포트

2 : 통신 컨트롤러 2P : 통신 포트

3 : 트랜시버 11 : 기기 컨트롤러

12 : 센서 13 : 액츄에이터

14 : 스위치 15 : 표시기

31 : 송신 스위치(T·SW) 32 : 수신 스위치(R·SW)

33 : 트랜시버 컨트롤러 34 : 변복조기

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 기기 제어 네트워크 시스템은 외부와의 제어 데이터의 송수신을 실시하는 입출력 포트를 구비한 기기와, 이 기기의 입출력 포트에서 받은 제어 데이터를 미리 설정된 통신 프로토콜에 따라서 변환하고, 이 변환된 데이터 신호를 통신 포트에서 송수신하는 통신 컨트롤러와, 이 통신 컨트롤러의 통신 포트에서 받은 상기 데이터 신호를 변조신호로서 전송 매체에 송신·수신을 실시하는 트랜시버를 구비하고, 송신측 트랜시버가 상기 통신 컨트롤러로부터의 송신 개시 지시를 검출하여 상기 통신 컨트롤러가 출력하는 상기 데이터 신호에 전송 매체 액세스를 위한 부가부호를 부가하여 부호 부가 데이터 신호로 하는 부호 부가 수단과, 이 부호 부가 데이터 신호로 반송파를 변조하여, 피변조 신호를 전송매체에 송신하는 변조 송신 수단을 구비하고, 수신측 트랜시버가 전송 매체에서 상기 피변조 신호를 수신하여 상기 부호 부가 데이터 신호로 복조하는 수신 복조 수단과, 이 부호 부가 데이터 신호에서 상기 부가 부호를 검출하여 삭제하고, 상기 데이터 신호로서 상기 통신 컨트롤러에 출력하는 부호 삭제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 구성을 가진다.

상기 구성에 의해 본 발명의 기기 제어 네트워크 시스템은 기기가 입출력 포트를 구비함과 동시에 통신 컨트롤러가 통신 포트를 구비하고, 트랜시버가 데이터 신호에 부가부호를 부가하여 송신하고, 수신한 신호에서 부가부호를 삭제하여 데이터 신호로 하기 때문에 기기 본체에 대해 네트워크 기능을 나중에 부가할 수 있다.

(발명의 실시형태)

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 기기 제어 네트워크 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 기기(1)(에어콘, 냉장고, 세탁기, 전자렌지 등)는 제어를 위한 기기 컨트롤러(11)를 가지고, 센서(12), 스위치(14)등에서 데이터를 취득하고, 그 데이터를 이용한 연산 결과에 기초하여 액츄에이터(13), 표시기(15)의 제어를 실시한다. 기기 컨트롤러(11)는 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되고, 메모리에 내장된 프로그램에 의해 제어를 실시한다. 그리고, 이 제어 데이터를 입출력 포트(1P)에서 시리얼 전송으로 통신 컨트롤러(2)와 교환을 실시한다.

통신 컨트롤러(2)는 기기의 입출력 포트(1P)에서 받은 제어 데이터를 미리 설정된 통신 프로토콜에 따라서 변환하고, 통신 포트(2P)에서 데이터 신호를 송신한다.

트랜시버(3)는 통신 컨트롤러의 통신 포트(2P)에서 받은 데이터 신호를 변조 신호로서 전송 매체에 송신·수신을 실시한다.

다음으로, 본 네트워크 시스템의 송신시의 동작을 설명한다. 통신 컨트롤러(2)는 기기 컨트롤러(11)에서 수취한 제어 데이터를 사용하는 통신 프로토콜에 맞춰 변환한다. 그리고, 스테이터스 신호에서 트랜시버(3)의 상황을 파악하여 그 상황(BUSY, READY 등)을 고려하여 송신 타이밍을 결정한다. 그리고, 송신할 때 이네이블(enable)을 유효하게 하여 트랜시버(3)에 앞으로 송신할 것을 통지(송신 개시 지시)한다.

트랜시버(3)는 이네이블이 유효하게 되면 트랜시버 컨트롤러(33)에 웨이트(wait)를 유효하게 하여 통신 컨트롤러(2)에 송신 데이터의 출력을 일시 중단시키고, 이와 동시에 송신 스위치(T·SW)(31)에 입력 전환을 지시하고, 그 입력을 트랜시버 컨트롤러(33)측에 한다. 그리고, 전송 매체 액세스를 위한 부가 부호를 송신 스위치(31) 경유로 출력하고, 변복조기(34)에서 변조하여 전송 매체에 송출한다. 전송 매체 액세스를 위한 부가부호를 송출한 후, 송신 스위치(31)에 입력 전환을 지시하고, 그 입력을 통신 컨트롤러(2)측으로 전환함과 동시에 웨이트를 무효로 한다. 통신 컨트롤러(2)는 웨이트가 무효로 된 것을 받아 송신 데이터를 출력한다. 그 결과, 전송 매체 액세스를 위한 부가 부호에 계속해서 송신 데이터가 변복조기(34)에서 변조되어 전송매체로 송출된다.

이와 마찬가지로 수신시의 동작을 설명한다. 수신 대기 상태에서는 수신 스위치(R·SW)(32)가 트랜시버 컨트롤러(33)로부터의 출력 온·오프 지시에 따라서 오프 상태로 되어 있다. 따라서, 변복조기(34)에서 복조된 수신 신호는 최초로 트랜시버컨트롤러(33)에만 입력된다. 트랜시버컨트롤러(33)는 송신시에 부가된 전송 매체 액세스를 위한 부가부호를 확인하고, 그 부호 신호가 종료된 시점에서 수신 스위치(32)를 온으로 하고, 수신신호가 통신 컨트롤러(2)에도 흐르도록 한다. 따라서, 통신 컨트롤러(2)는 자기가 취급할 수 있는 통신 프로토콜에 따른 신호만을 수신 데이터로서 수신한다.

그 후, 통신 컨트롤러(2)는 프로토콜의 내용을 해석하여 필요한 제어 데이터를 기기 컨트롤러(11)에 송신한다.

이상의 동작에 의해 트랜시버 컨트롤러(33)와 송신 스위치(31)는 부호 부가 수단으로서 기능하고, 트랜시버 컨트롤러(33)와 수신 스위치(32)는 부호 삭제 수단으로서 기능하고, 변복조기(34)는 변조 송신 수단·수신 복조 수단으로서 기능한다.

도 2는 본 발명의 기기 제어 네트워크 시스템의 동작을 나타내는 설명도로서, (a)는 송신시, (b)는 수신시를 나타낸다. 본 실시형태에서는 LONTALK(미국 Echelon사의 미국 등록 상표)를 프로토콜로 하는 통신 컨트롤러 Neuron Chip(미국 Echelon사의 미국 등록 상표)를 이용하여 전송 매체를 특정 소전력 무선으로 한다. 또, 그룹ID로서, 특정 소전력 무선 트랜시버에 부여하는 것이 의무로 되어 있는 호출 명칭중에서 네트워크에 접속되어 있는 단말중에 어느 것이든 하나(예를 들면 메인 컨트롤러)를 이용한다. 즉, 네트워크 시스템에 접속되어 있는 트랜시버중 어느 하나의 호출 명칭을 등록해두고, 그 이외의 것은 동일 네트워크가 아니라고 판정한다.

기기(1)에서 데이터를 수취한 통신 컨트롤러(2)는 자기의 프로토콜에 따라서 데이터를 변환한다. 즉, 프리앰블, CRC(Cyclic Redundancy Check)의 부가 등을 실시하여 송신한다. 트랜시버 컨트롤러(33)는 통신 컨트롤러(2)로부터의 송신에 웨이트를 설정하여 그 사이에 통신에 사용하는 주파수를 결정한다. 예를 들면 주파수 결정을 위해서만 사용하는 채널로의 통신에 의해 실제로 데이터의 송수신을 실시하기 위한 채널의 주파수를 결정한다. 그 후, 특정 소전력 무선으로의 통신에 필요한 비트 동기 신호, 바이트 동기 신호, 호출 명칭을 변복조기(34)에 보낸다. 또한, 이상의 통신에 필요한 수속은 트랜시버(3)가 기기(1) 및 통신 컨트롤러(2)의 동작과는 독립적으로 실시하고, 그 후에 웨이트를 해제하여 LONTALK에 의한 데이터 신호(프리앰블, 데이터, CRC)를 변복조기(34)에 보낸다.

수신측에서는 최초로 변복조기(34)가 복조한 데이터를 트랜시버 컨트롤러(33)만이 수취한다. 트랜시버 컨트롤러(33)는 비트 동기 신호, 바이트 동기 신호에 계속되는 호출 명칭을 해석하여 그룹 ID를 확인한다. 그리고, 동일 그룹이라고 판단한 경우에만 호출 명칭에 계속되는 LONTALK에 의한 데이터 신호만을 통신 컨트롤러(2)에 보낸다. 통신 컨트롤러(2)는 그 중에서 데이터를 꺼내 기기(1)에 보낸다. 이때, 어크놀러지의 반송, 재전송 서비스는 통신 컨트롤러(2)의 프로토콜(LONTALK)의 기능이 되어 기기 컨트롤러(11)가 실시하는 제어와는 독립적으로 실시된다.

본 실시형태에서는 기기의 기기 컨트롤러와 통신 컨트롤러를 별도의 장치로서 구성했지만 동일한 장치내에서 일체로 구성하고, 통신 포트를 장치 외부와의 입출력으로서 트랜시버와 데이터를 교환할수도 있다.

이상의 구성에 의해 기기 본체는 트랜시버의 제어, 프로토콜의 조작을 실시하지 않고 통신 컨트롤러와의 데이터 교환 기능뿐이라면 좋고, 이제까지의 기기에 작은 규모의 하드웨어, 소프트웨어를 추가하는 것만으로 네트워크 대응 기기로 할 수 있다.

트랜시버는 통신 컨트롤러가 사용하는 프로토콜과는 무관계로 전송 매체에 액세스하는데 필요한 수속을 실시하기 위해 전송매체, 변조방식, 동기를 위한 순서, 사용하는 반송파의 주파수, MCA(Multiple Channel Access)의 순서, 그룹ID의 포멧 등이 변해도 기기 본체, 통신 컨트롤러를 변경할 필요가 없다. 이때문에 기기 본체, 통신 컨트롤러는 전송 매체와 그 액세스 방법이 다른 것에 대해 공통 설계가 가능해진다.

또한, 기기를 다시 바꾼 경우에도 통신 컨트롤러 및 트랜시버(기기와 통신 컨트롤러가 일체 구성의 경우는 트랜시버)를 변경할 필요가 없다.

또한, 본 실시형태의 기기 제어 네트워크 시스템은 전송 매체에 특정 소전력 무선을 이용하여 그룹 ID에 의해 인접하여 사용되는 다른 동일한 네트워크 시스템에 대해 자타의 판별이 가능해지고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 청구항 1에 기재된 기기 제어 네트워크 시스템은 기기가 입출력 포트를 구비함과 동시에 통신 컨트롤러가 통신 포트를 구비하고, 트랜시버가 데이터 신호에 부가 부호를 부가하여 송신하고, 수신한 신호로부터의 부가 부호를 삭제하여 데이터 신호로 하기 때문에 기기 본체에 대해 네트워크 기능을 간단히 나중에 부가할 수 있다. 즉, 기기 본체는 제어 데이터의 입출력 포트만을 구비하면 좋고, 모든 기기를 네트워크 대응 가능한 것으로서 제조하고, 통신 컨트롤러, 트랜시버를 옵션으로서 제공한 경우, 기기본체의 가격을 네트워크 비대응인 것으로서 제조한 경우와의 차를 적게 할 수 있다. 이때문에 네트워크 기능을 나중에 추가하는 것이 용이해지고, 또 네트워크화할 때의 비용이 저감되고 그 이행이 원활하게 된다.

본 발명의 청구항 2 내지 청구항 7에 기재된 기기 제어 네트워크 시스템은 전송 매체에 예를 들면 특정 소전력 무선 등을 이용한 경우에 각 청구항의 구성수단을 적절하게 조합하는 것에 의해 전송 매체의 특성을 이용하면서 인접하여 사용되는 다른 동일한 네트워크 시스템으로부터의 영향을 적게 하여 확실하게 자타의 판별을 할 수 있다.

Claims (7)

1. 외부와의 제어 데이터의 송수신을 실시하는 입출력 포트를 구비한 기기;

   이 기기의 입출력 포트에서 받은 제어 데이터를 미리 설정된 통신 프로토콜에 따라서 변환하고, 이 변환된 데이터 신호를 통신 포트에서 송수신하는 통신 컨트롤러; 및

   이 통신 컨트롤러의 통신 포트에서 받은 상기 데이터 신호를 변조 신호로서 전송 매체에 송신·수신을 실시하는 트랜시버를 구비하고,

   송신측 트랜시버가 상기 통신 컨트롤러로부터의 송신 개시 지시를 검출하여 상기 통신 컨트롤러가 출력하는 상기 데이터 신호에 전송 매체 액세스를 위한 부가 부호를 부가하여 부호 부가 데이터 신호로 하는 부호 부가 수단; 및

   이 부호 부가 데이터 신호로 반송파를 변조하여 피변조 신호를 전송매체에 송신하는 변조 송신 수단을 구비하며,

   수신측 트랜시버가 전송 매체에서 상기 피변조 신호를 수신하여 상기 부호 부가 데이터 신호로 복조하는 수신 복조 수단; 및

   이 부호 부가 데이터 신호에서 상기 부가 부호를 검출하여 삭제하고, 상기 데이터 신호로서 상기 통신 컨트롤러에 출력하는 부호 삭제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기기 제어 네트워크 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   각 네트워크 시스템마다 다른 그룹 ID를 가지고, 이 그룹 ID를 상기 전송 매체 액세스를 위한 부가 부호의 일부로 한 것을 특징으로 하는 기기 제어 네트워크 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   네트워크 시스템을 구성하는 단말마다 고유 부호가 부여되고, 이 부호를 상기 전송 매체 액세스를 위한 부가 부호의 일부로 한 것을 특징으로 하는 기기 제어 네트워크 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   네트워크 시스템을 구성하는 단말마다 부여된 고유 부호를 그룹ID로서 상기 전송 매체 액세스를 위한 부가 부호의 일부로 한 것을 특징으로 하는 기기 제어 네트워크 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   신호 송수신을 위한 동기 신호를 상기 전송 매체 액세스를 위한 부가부호의 일부로 한 것을 특징으로 하는 기기 제어 네트워크 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,

   전송매체가 무선이고,

   상기 트랜시버가 다른 구성요소와는 독립하여 단독으로 반송파의 주파수 선택을 실시하는 주파수 선택수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기기 제어 네트워크 시스템.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랜시버가 다른 구성요소와는 독립하여 단독으로 그룹 ID를 확인하는 ID 확인 수단을 가진 것을 특징으로 하는 기기 제어 네트워크 시스템.