KR20000032777A - Power line communication system such as road lighting control by fec(forward error correction) method and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력선을 통해 데이터를 송,수신하여 도로상의 가로등 밝기를 제어하는데 사용되는 FEC(Forward Error Correction) 방식에 의한 도로조명 제어등의 전력선 통신 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power line communication system and a control method thereof, such as road lighting control by a forward error correction (FEC) method, which is used to control the brightness of a street lamp on a road by transmitting and receiving data through a power line.
현재 도로상에 설치되어 있는 가로등이나 공항 관제등, 항만 조명등 등의 밝기 제어는 각각의 가로등에 별도의 온/오프 스위치를 설치하여 작업자가 일일이 스위치를 조작하여 가로등을 온,오프 제어하고 있는 실정이다.Currently, the brightness control of street lights, airport control lights, and port lights installed on the road is provided with a separate on / off switch for each street light, and the operator controls the street lights on and off by manipulating the switch. .
그러나, 가로등을 온/오프 스위치를 이용하여 점등 제어하게 되면, 한번 켜진 가로등은 주변의 밝기 변화에 관계 없이 항상 일정한 밝기를 유지하게 되므로 불필요한 전력이 소모되는 문제점이 있었다.However, when the street lamp is controlled to be turned on by using the on / off switch, the street lamp that is turned on once maintains a constant brightness regardless of the change in the brightness of the surroundings.
즉, 작업자가 가로등을 점등시킨 상태에서 날이 밝아 주변이 밝아졌는데도 불구하고, 작업자가 가로등을 오프시키지 않으면 가로등은 계속해서 켜져있게 되므로 필요 이상으로 전력이 소모되는 것이다.In other words, even though the surroundings become bright due to the bright day when the worker lights up the street light, the worker lights up the street light unless the worker turns off the lamp, so power is consumed more than necessary.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도로상에 설치된 가로등을 원거리에서 원격제어할 수 있는 장치가 제공되고 있는데, 이와같이 가로등을 원거리에서 원격제어하기 위해서는 제어시스템과 가로등간에 별도의 통신선로를 구축해야만 하므로 그 설치비용이 증가할 뿐만 아니라 구축된 통신선로의 보수비용 또한 증가하게 되는 문제점이 있었다.In order to solve this problem, there is provided a device that can remotely control a street light installed on the road at a long distance. In order to remotely control the street light at a long distance, a separate communication line must be constructed between the control system and the street light. Not only does this increase, there is a problem that the repair cost of the established communication line also increases.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 일반 도로나 건물에 구축되어 있는 전력선을 이용해서 데이타를 송,수신 할 수 있도록 하여 도로상에 설치된 가로등의 점등 및 밝기제어, 공항관제등의 제어, 항만 조명등의 제어등을 원거리에서 편리하게 실시할 수 있고, 기존에 구축되어 있는 전력선을 통신라인으로 사용하므로 별도의 통신라인을 구축하지 않아도 되므로 설치비용이 매우 저렴하며, 송,수신되는 데이터의 에러율을 현저히 감소시켜 제품의 성능에 대한 신뢰도를 한층 더 향상시킨 FEC 방식에 의한 도로조명 제어등의 전력선 통신 시스템 및 그 제어방법을 제공함을 목적으로 한다.Therefore, the present invention for solving the above problems is to enable the transmission and reception of data using the power line constructed in a general road or building to control the lighting and brightness of the street lamps installed on the road, the control of airport control, harbor Control lights such as lighting can be conveniently performed at a long distance. Since the existing power line is used as a communication line, installation cost is very low because there is no need to establish a separate communication line, and the error rate of data transmitted and received is reduced. It is an object of the present invention to provide a power line communication system such as road lighting control by the FEC method and a method of controlling the same, which considerably reduce and further improve the reliability of product performance.
상기 목적달성을 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,
전력선과 연결된 제 1 코일과, 상기 제 1 코일을 통해 데이타를 전송 또는 수신하는 제 2 코일로 구성되어 전력선을 통해 데이타를 송,수신하는 라인 커플러와;A line coupler comprising a first coil connected to a power line and a second coil transmitting or receiving data through the first coil, the line coupler transmitting and receiving data through a power line;
송신 데이타를 전류증폭하여 라인 커플러로 공급하는 전류 증폭부와;A current amplifier for amplifying the transmission data and supplying the current to the line coupler;
송신 데이타를 고주파의 아날로그 신호로 변조하여 전류증폭부로 출력하는 디지탈 변조부와;A digital modulator for modulating transmit data into a high frequency analog signal and outputting the modulated data to a current amplifier;
라인 커플러를 통해 수신되는 아날로그 데이터를 디지털 신호로 복조하는 디지탈 복조부와;A digital demodulator for demodulating analog data received through a line coupler into a digital signal;
송신할 데이타를 FEC 방식에 의해 엔코딩하여 디지탈 변조부로 공급하고, 디지탈 복조부를 통해 입력되는 수신데이터를 FEC 방식에 의해 디코딩하여 복원하며, 복원된 정보에 따라 제어대상을 제어하는 마이크로 콘트롤러와;A micro controller which encodes data to be transmitted by the FEC scheme, supplies the digital modulator to the digital modulator, decodes and restores the received data input by the digital demodulator by the FEC scheme, and controls a control object according to the restored information;
마이크로 콘트롤러의 동작 프로그램이 저장되며, 마이크로 콘트롤러로부터 입력되는 수신데이타를 저장하는 메모리와;A memory for storing an operation program of the microcontroller and storing reception data input from the microcontroller;
전력선에 흐르는 전원을 공급받아 각 구성요소의 구동전원으로 공급하는 전원부로 구성된 것을 특징으로 한다.It is characterized by consisting of a power supply unit for receiving the power flowing through the power line to supply the driving power of each component.
그리고, 상기 구성된 구성요소의 제어방법은,And, the control method of the configured component,
송신데이타를 FEC 방식에 의해 엔코딩한 후 고주파 아날로그 신호로 변조하는 단계와, 변조된 송신데이타의 전류를 증폭하여 전력선을 통해 전송하는 단계로 진행되는 송신과정과;A transmission process of encoding transmission data by FEC and then modulating the transmission data into a high frequency analog signal, and amplifying the current of the modulated transmission data and transmitting the transmission data through a power line;
전력선을 통해 전송된 데이터를 라인 커플러를 이용해 검출하는 단계와, 검출된 수신데이터를 디지털 신호로 복조하는 단계와, 디지털 신호로 복조된 수신데이터를 FEC 방식에 의해 디코딩하는 단계로 진행되는 수신과정과;Detecting the data transmitted through the power line using a line coupler, demodulating the detected received data into a digital signal, and decoding the received data demodulated into the digital signal by the FEC method; ;
디코딩된 정보에 따라 제어대상을 제어하는 제어과정으로 진행되는 것을 특징으로 한다.The control process of controlling the control target according to the decoded information is characterized in that it proceeds.
도 1 은 본 발명의 전력선 통신 시스템을 보인 블럭도.1 is a block diagram illustrating a powerline communication system of the present invention.
도 2 는 본 발명에 적용된 라인커플러를 보인 회로도.Figure 2 is a circuit diagram showing a line coupler applied to the present invention.
도 3 은 본 발명의 사용예를 보인 도면.3 is a view showing an example of use of the present invention.
도 4 는 본 발명의 데이터 송신과정을 보인 플로우챠트.4 is a flowchart showing a data transmission process of the present invention.
도 5 는 본 발명의 데이터 수신과정을 보인 플로우챠트.5 is a flowchart showing a data receiving process of the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 라인 커플러, 2 : 전류증폭부,1: line coupler, 2: current amplifier,
3 : 디지털 변조부, 4 : 디지털 복조부,3: digital modulator, 4: digital demodulator,
5 : 마이크로 콘트롤러, 6 : 메모리,5: microcontroller, 6: memory,
7 : 전원부, L1,L2 : 코일,7: power supply part, L1, L2: coil,
C1,C2,C3 : 콘덴서,C1, C2, C3: condenser,
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 to 5.
상기 도면에 의하면 본 발명은 라인 커플러(1), 전류증폭부(2), 디지털 변조부(3), 디지탈 복조부(4), 마이크로 콘트롤러(5), 메모리(6), 전원부(7)로 구성된다.According to the drawings, the present invention is a line coupler (1), current amplifier (2), digital modulator (3), digital demodulator (4), microcontroller (5), memory (6), power supply (7) It is composed.
상기 라인커플러(1)는 도 2 에 도시된 바와같이 전력선에 연결되어 실질적으로 데이터를 송,수신하는 것으로서, 전력선과 연결되는 제 1 코일(L1)과 상기 제 1 코일(L1)을 통해 데이터를 송신 또는 수신하는 제 2 코일(L2)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the line coupler 1 is connected to a power line to transmit and receive data. The line coupler 1 transmits data through a first coil L1 and a first coil L1 connected to a power line. It consists of a 2nd coil L2 which transmits or receives.
즉, 제 1 코일(L1)과 제 2 코일(L2)은 하나의 트랜스로서, 전력선을 통해 데이터가 전송되면 그 전송 데이타가 제 1 코일(L1)을 통해 제 2 코일(L2)에 유기되고, 이 제 2 코일(L2)에 유기된 데이터는 디지털 복조부(4)로 공급된다.That is, the first coil L1 and the second coil L2 are one transformer. When data is transmitted through the power line, the transmission data is induced in the second coil L2 through the first coil L1. The data induced in this second coil L2 is supplied to the digital demodulator 4.
그리고, 전류증폭부(2)를 통해 입력되는 송신데이터는 상기 제 2 코일(L2)을 통해 제 1 코일(L1)로 유기되어 전력선을 통해 송신되는 것이다.The transmission data input through the current amplifier 2 is induced to the first coil L1 through the second coil L2 and transmitted through the power line.
상기 전류 증폭부(2)는 전력선을 통해 전송되는 송신 데이타의 전송 거리를 증가시키기 위해 디지탈 변조부(3)로부터 입력되는 송신 데이타의 전류를 증폭하여 라인 커플러(1)의 제 2 코일(L2)로 공급하도록 구성한다.The current amplifier 2 amplifies the current of the transmission data input from the digital modulator 3 to increase the transmission distance of the transmission data transmitted through the power line to the second coil L2 of the line coupler 1. To be supplied.
디지탈 변조부(3)는 송신 데이타를 고주파의 아날로그 신호로 변조하는 것으로서, 마이크로 콘트롤러(5)로부터 입력되는 디지탈 송신데이타를 고주파의 아날로그 신호로 변조하도록 구성한다.The digital modulator 3 modulates the transmission data into an analog signal of high frequency, and is configured to modulate the digital transmission data input from the microcontroller 5 into an analog signal of high frequency.
디지탈 변조부(3)에서 변조되는 아날로그 신호는 약 132.45㎑의 주파수를 갖도록 변조되는데, 이와같이 주파수를 높여주는 이유는 일반적으로 약 60㎐의 주파수를 갖는 전력선에서 송신데이타에 잡음이 섞이지 않도록 하기 위함이다.The analog signal modulated by the digital modulator 3 is modulated to have a frequency of about 132.45 kHz. The reason for increasing the frequency is to prevent noise from being mixed in transmission data in a power line having a frequency of about 60 kHz. .
상기 디지탈 복조부(4)는 라인 커플러(1)를 통해 검출된 수신데이타를 디지탈 신호로 변환시키는 것으로서, 상기 라인 커플러(1)의 제 2 코일(L2)로부터 입력되는 아날로그 수신 데이타를 디지탈 신호로 복조하도록 구성한다.The digital demodulator 4 converts received data detected through the line coupler 1 into a digital signal, and converts analog received data input from the second coil L2 of the line coupler 1 into a digital signal. Configure to demodulate.
디지탈 복조부(4)에서 디지탈 신호로 복조된 수신 데이타는 마이크로 콘트롤러(5)로 공급된다.The received data demodulated by the digital demodulation unit 4 into the digital signal is supplied to the microcontroller 5.
상기 마이크로 콘트롤러(5)는 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 것으로서, 사용자의 명령에 따라 타 시스템으로 전송할 송신 데이타를 FEC 방식에 따라 엔코딩하여 상기 디지탈 변조부(3)로 출력하고, 상기 디지탈 복조부(4)로부터 입력되는 수신 데이타를 FEC 방식에 따라 디코딩하여 그 디코딩 된 정보에 따라 제어대상 즉, 가로등을 점등하거나 그 밝기를 조절한다.The microcontroller 5 controls the overall operation of the system. The microcontroller 5 encodes transmission data to be transmitted to another system according to a user's command according to the FEC scheme and outputs the digital data to the digital modulator 3. 4) The received data input from 4) is decoded according to the FEC method, and the control object, that is, the street lamp is turned on or the brightness thereof is adjusted according to the decoded information.
상기 설명과 같이 송,수신되는 데이타를 FEC 방식에 의해 엔코딩 및 디코딩하면, 송신측과 수신측 사이에 인터럽트를 받지 않은 연속적인 형태로 데이터가 교환되는 응용에 적합하고, 무귀환제어 방식이기 때문에 에어수정을 위한 역변환이 필요없는 장점이 있다.As described above, when the data transmitted and received is encoded and decoded by the FEC method, it is suitable for applications in which data is exchanged in a continuous form without interruption between the transmitting side and the receiving side. The advantage is that no inversion is required for modification.
한편, 상기 메모리(6)는 마이크로 콘트롤러(5)의 제어동작에 관한 프로그램을 저장함과 동시에 마이크로 콘트롤러(5)로부터 입력되는 수신 데이타를 저장하도록 구성하며, 각 구성요소의 구동전원은 전력선에 접속되어 있는 전원부(7)로부터 공급되도록 한다.On the other hand, the memory 6 is configured to store a program related to the control operation of the microcontroller 5 and to store received data input from the microcontroller 5, and the driving power of each component is connected to the power line. To be supplied from the power supply unit 7.
그리고, 미설명된 도면부호 C1~C3 는 콘덴서 이다.Incidentally, reference numerals C1 to C3 which are not described are capacitors.
이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention configured as described above are as follows.
본 발명의 통신 시스템은 도 3 에 도시된 바와같이 제어대상이 되는 가로등(R)에 수신측 시스템(B)이 설치되고, 상기 가로등(R)을 원거리에서 제어하기 위한 곳에 송신측 시스템(A)이 설치되며, 송신측 시스템(A)과 수신측 시스템(B)은 기존에 구축되어 있는 전력선과 연결되어 있는 상태로 사용된다.In the communication system of the present invention, as shown in FIG. 3, a receiving side system B is installed in a street lamp R to be controlled, and a transmitting side system A is provided for controlling the street lamp R at a long distance. Is installed, and the transmission system A and the reception system B are used in a state of being connected to an existing power line.
그리고, 각각의 송신측 시스템(A)과 수신측 시스템(B)은 도 1 에 도시된 것과 같은 구성요소를 구비한다.And, each of the transmitting system A and the receiving system B has a component as shown in FIG.
이와같은 상태에서 가로등(R)을 점등시키거나 그 밝기를 제어하기 위한 작업자가 별도의 입력수단을 이용하여 송신측 시스템(A)의 마이크로 콘트롤러(5)에 송신 데이타의 전송을 명령하면,In such a state, when an operator for lighting the street lamp R or controlling the brightness thereof instructs the microcontroller 5 of the transmitting system A to transmit transmission data using a separate input means,
마이크로 콘트롤러(5)는 송신 데이타를 FEC 방식에 의해 엔코딩한 후 디지탈 변조부(3)로 출력하고, 상기 디지탈 변조부(3)는 입력된 송신 데이타를 고주파의 아날로그 신호로 변조하여 전류증폭부(2)로 출력하며, 상기 전류증폭부(2)는 아날로그 송신 데이타의 전류를 일정치 증폭하여 라인 커플러(1)로 출력한다.The microcontroller 5 encodes the transmission data by the FEC method and then outputs the digital data to the digital modulator 3. The digital modulator 3 modulates the input transmission data into an analog signal of high frequency so that the current amplification unit ( 2), and the current amplifier 2 amplifies the current of the analog transmission data by a predetermined value and outputs it to the line coupler 1.
상기 라인 커플러(1)는 입력된 송신 데이타를 전력선을 통해 전송한다.The line coupler 1 transmits input transmission data via a power line.
전력선을 통해 전송된 송신 데이타는 수신측 시스템(B)의 라인커플러(1)에 의해 검출되고, 상기 라인 커플러(1)에 의해 검출된 수신데이타는 디지탈 복조부(4)에 의해 디지탈 신호로 복조된 후 수신측 시스템(B)의 마이크로 콘트롤러(5)로 공급되고, 상기 마이크로 콘트롤러(5)는 복조된 수신 데이타를 FEC 방식에 의해 디코딩하고 디코딩된 정보에 따라 가로등(R)을 점등하거나 그 밝기를 제어하게 되는 것이다.The transmission data transmitted through the power line is detected by the line coupler 1 of the receiving side system B, and the received data detected by the line coupler 1 is demodulated into a digital signal by the digital demodulator 4. Is supplied to the microcontroller 5 of the receiving side system B, and the microcontroller 5 decodes the demodulated received data by the FEC scheme and lights up the street lamp R or the brightness thereof according to the decoded information. Will be controlled.
상기 설명과 같이 동작하는 본 발명의 전력선 통신 시스템을 이용하면 도로상의 가로등을 원거리에서 일괄적으로 점등할 수 있을 뿐만 아니라 주변의 밝기 상태에 따라 가로등의 밝기를 손쉽게 조절할 수 있다.By using the power line communication system of the present invention operating as described above, the street lamps on the road can be collectively turned on at a long distance, and the brightness of the street lamps can be easily adjusted according to the brightness condition of the surroundings.
그리고, 본 발명의 전력선 통신 시스템을 이용하면 도로상의 가로등 제어 뿐만 아니라 공항관제등 제어, 항만 조명등 제어, 전원선만 있는 별도의 통신라인이 없는 대형 노후선박의 통신복구, 오수종말처리장의 원격제어, 빌딩의 자동화 및 일반 가정의 자동화가 저렴한 비용으로도 가능해지는 효과를 기대할 수 있다.And, by using the power line communication system of the present invention, as well as control of street lights on the road, airport control light control, port light control, communication recovery of a large old ship without a separate communication line only power line, remote control of sewage treatment plant, It is expected that the automation of the building and the automation of the home will be possible at low cost.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 일반 도로나 건물에 구축되어 있는 전력선을 이용해서 데이타를 송,수신 할 수 있도록 하여 도로상에 설치된 가로등의 점등 및 밝기제어, 공항관제등의 제어, 항만 조명등의 제어등을 원거리에서 편리하게 실시할 수 있고, 기존에 구축되어 있는 전력선을 통신라인으로 사용하므로 별도의 통신라인을 구축하지 않아도 되므로 설치비용이 매우 저렴하며, 송,수신되는 데이터의 에러율을 현저히 감소시켜 제품의 성능에 대한 신뢰도를 한층 더 향상시킨 FEC 방식에 의한 도로조명 제어등의 전력선 통신 시스템 및 그 제어방법이다.As described above, the present invention enables the transmission and reception of data using a power line constructed in a general road or a building to control lighting and brightness of a street lamp installed on a road, control of an airport control, port lighting, and the like. It can be conveniently performed at a long distance, and the existing power line is used as a communication line, so there is no need to establish a separate communication line, so the installation cost is very low, and the error rate of data transmitted and received is significantly reduced. It is a power line communication system such as road lighting control by FEC method which further improved the reliability of the product performance and its control method.
Claims (2)
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|---|---|---|---|
| KR1019980049353A KR20000032777A (en) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | Power line communication system such as road lighting control by fec(forward error correction) method and control method thereof |
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| KR1019980049353A KR20000032777A (en) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | Power line communication system such as road lighting control by fec(forward error correction) method and control method thereof |
Publications (1)
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|---|---|
| KR20000032777A true KR20000032777A (en) | 2000-06-15 |
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Family Applications (1)
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| KR1019980049353A KR20000032777A (en) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | Power line communication system such as road lighting control by fec(forward error correction) method and control method thereof |
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| KR (1) | KR20000032777A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020090419A (en) * | 2001-05-25 | 2002-12-05 | 헵시바디지텍 주식회사 | Device for transfer display data of an electric sign using power line communication |
| KR100966448B1 (en) * | 2007-05-30 | 2010-07-01 | 엘에스산전 주식회사 | Light control unit for controlling lamps connected to serial circuit and Method thereof |
| KR100972497B1 (en) * | 2007-05-15 | 2010-07-26 | 엘에스산전 주식회사 | Individual Lamp Unit and method for controlling lamps connected to serial circuit |
-
1998
- 1998-11-18 KR KR1019980049353A patent/KR20000032777A/en not_active Application Discontinuation
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