KR200308883Y1 - 디지털 타이머 시스템 - Google Patents

디지털 타이머 시스템 Download PDF

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KR200308883Y1
KR200308883Y1 KR20-2002-0038262U KR20020038262U KR200308883Y1 KR 200308883 Y1 KR200308883 Y1 KR 200308883Y1 KR 20020038262 U KR20020038262 U KR 20020038262U KR 200308883 Y1 KR200308883 Y1 KR 200308883Y1
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Abstract

본 고안은 디지털 타이머에 관한 것으로서, 특히 실시간 시각 발생 장치(RTC : Real Time Clock)를 구비한 디지털 타이머의 시각 보정에 표준 시각 신호를 이용하는 디지털 타이머 시스템에 관한 것이다.
본 고안은 실시간 시각 발생 장치의 시각 보정을 위한 표준 시각 신호를 수신하는 수신부; 상기 수신된 표준 시각 신호를 디지털 데이터로 변환하는 신호 변환부; 사용자로부터 타이머 설정을 위한 시각 정보를 입력받는 시각 설정부; 상기 입력된 설정 시각 정보를 저장하는 메모리부; 상기 메모리부의 현재 시간에 해당하는 영역에 저장되어 있는 정보를 판독하여 출력하는 제어 출력부; 및 상기 시각 설정부와 상기 메모리부와 상기 제어 출력부 각각과 연결되어 설정 시각을 제어하고, 상기 신호 변환부로부터 수신된 디지털 데이터를 시각 데이터로 변환하여 상기 실시간 발생 장치의 현재 시각 정보를 갱신하는 중앙처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디지털 타이머 시스템{DIGITAL TIMER SYSTEM}
본 고안은 디지털 타이머에 관한 것으로서, 특히 실시간 시각 발생 장치(RTC : Real Time Clock)를 구비한 디지털 타이머의 시각 보정에 표준 시각 신호를 이용하는 디지털 타이머 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 고안은 실시간 시각 발생 장치를 구비한 메인 디지털 타이머와 간단한 서브 타이머를 네트웍으로 연결하여 시각 정보를 공유할 수 있도록 하는 디지털 타이머 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 산업용 설비의 제어에서 사용되는 타이머의 현재 시각 정보를 발생하는 방법으로 1) 아주 소형의 모터를 가동하여 기어 감속비로써 모터의 회전수를 감속하는 방식과, 2) 실시간 시각 발생 장치(RTC : Real Time Clock)의 칩과 MCU(Micro control unit)을 이용하여 현재 시각 정보를 발생하는 방법으로 대별된다.
그러나, 이러한 디지털 타이머의 자체 생산에 의한 현재 시각 정보 획득 방법은 신뢰성에 많은 문제점을 안고 있고, 또한 지속적으로 보정 작업이 수반되어야 한다는 어려움이 있다.
또한, 자체 전원이 없는 디지털 타이머의 경우 정전 시에는 계속해서 현재 시각을 보정해야 하는 불편함이 있었고, 비상 전원으로 건전지를 사용하는 경우에도 관리상의 어려움이 있었다.
종래에는 동일한 프로젝트 내에서도 여러 종류의 타이머가 모두 개별적인 시각 정보를 취득하고 있기 때문에 각 타이머마다 상이한 오차를 동반하고 있으며, 현재시각 정보를 취득하는 부분을 모두 중복하여 탑재하고 있기 때문에 경제적 손실 역시 크다는 문제점이 있다.
본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주기적인 시간 보정이 필요 없이 자동으로 현재 시각이 보정되는 디지털 타이머를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 고안의 다른 목적은 현재 표준시각의 정보를 동일지역 내에서 데이터 전송로를 이용하여 다양하게 공유함으로써 동일한 프로젝트 내에서 각 디지털 타이머가 상이한 오차를 갖지 않고 경제적으로 시스템을 제공하는 것이다.
도 1 은 본 고안의 일실시예에 따른 네트워크형 디지털 타이머 시스템의 블럭도.
상기 목적의 달성하기 위해 본 고안은 실시간 시각 발생 장치(RTC : Real Time Clock)를 구비한 디지털 타이머의 시각 보정에 표준 시각 신호를 이용하는 디지털 타이머 시각 보정 시스템에 있어서, 상기 실시간 시각 발생 장치의 시각 보정을 위한 상기 표준 시각 신호를 수신하는 수신부; 상기 수신된 표준 시각 신호를 디지털 데이터로 변환하는 신호 변환부; 사용자로부터 타이머 설정을 위한 시각 정보를 입력받는 시각 설정부; 상기 입력된 설정 시각 정보를 저장하는 메모리부; 상기 메모리부의 현재 시간에 해당하는 영역에 저장되어 있는 정보를 판독하여 출력하는 제어 출력부; 및 상기 시각 설정부, 상기 메모리부, 및 상기제어 출력부와 연결되어 설정 시각을 제어하고 상기 신호 변환부에서 수신된 디지털 데이터를 시각 데이터로 변환하여 상기 실시간 발생 장치의 현재 시각 정보를 갱신하는 중앙처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 타이머 시스템을 제공한다.
또한, 본 고안은 메인 디지털 타이머와 CAN(Controller Area Network) 버스로 연결되어 상기 메인 디지털 타이머의 시각 정보를 공유하는 서브 타이머를 더 포함하는 디지털 타이머 시스템을 제공한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참고하여 본 고안을 상세히 살펴보기로 한다.
도 1 은 본 고안의 일실시예에 따른 네트워크형 디지털 타이머 시스템의 블럭도이다.
도 1 을 참고하면, 본 고안은 수신부(10), 신호 변환부(20), 중앙 처리부(30), 시각 설정부(50), 제어 출력부(60), 메모리부(70), 실시간 시각 발생장치(RTC : Real Time Clock)(80), 복수의 서브 타이머(Sub Timers)(90 내지 140)를 포함한다.
상기 수신부(10)는 표준 시각 정보를 관리하는 공인기관(예를 들어, 한국표준연구원)으로부터 표준 시각 주파수를 수신하기 위한 안테나로 구성될 수 있다. 상기 수신부(10)는 유선을 이용한 인터넷 등의 장치로도 구성될 수 있다. 또한, 바람직하게는 상기 수신부(10)는 GPS 수신기를 이용하여 표준 시각 정보를 획득할 수 있다.
신호 변환부(20)에서는 수신된 표준 시각 정보를 디지털 데이터로 변환한다.
상기 중앙 처리부(30)는 상기 변환된 디지털 데이터를 처리하는 MCU(Micro Control Unit)로 구성된다. 상기 MCU는 본 고안에 따른 모든 데이터의 처리를 수행한다. 일반적으로 상기 MCU로는 PIC18F, 및 PIC16F 시리즈 등이 바람직하다. 특히, 상기의 종류들은 수많은 Micro 제어기 중에서도 CAN(Controller Area Network) 디바이스(device) 기능을 내장하고 있는 MCU이기 때문에 별도의 CAN 제어기를 장착할 필요가 없다. CAN에 대한 설명은 대한민국 특허출원번호 제1997-7004489호에 기재되어 있는 공지된 것으로서 여기에선 생략하기로 한다.
또한, 상기 중앙 처리부(30)에는 시각 설정부(50)로부터 사용자가 설정하는 시각 정보의 입력 및, 상기 MCU에서 처리된 정보를 출력하는 것을 제어하는 입출력 제어기(40)를 포함한다.
또한, 상기 중앙 처리부(30)에는 처리된 현재 표준 시각 정보를 상기 메인 디지털 타이머와 상기 서브 타이머(90 내지 140)사이에 CAN 버스로 연결하여 공유하기 위해 CAN 제어기(45)가 포함된다.
상기 MCU에서는 시, 분, 초의 값을 앞으로의 처리과정에서 편리하게 이용할 수 있도록 "DATA = hh(시) * 3600 + mm(분) * 60 + ss(초)" 식에 의하여 최소단위인 초단위로 환산하여 "DATA"라는 변수에 저장한다. 이것은 최소한의 메모리 공간과 처리과정의 단순화를 위하여 필요하다.
상기 시각 설정부(50)는 사용자가 임의의 시간을 설정하여 입력할 수 있는 휠(Wheel), 및 버튼(Button)으로 구성될 수 있다. 상기 시각 설정부(50)의 입력장치를 버튼으로만 구성할 수도 있지만, 전면 패널(Panel)이 복잡하고 조작하기도 불편하므로 사용자의 편이를 위해 휠, 및 버튼을 겸하여 사용하는 것이 바람직하다.
제어 출력부(60)는 메모리부(70)의 현재시각에 해당하는 영역(memory address)에 저장되어 있는 사용자 설정에 의한 시간 정보를 읽어서 “ON" 혹은 "OFF"인가를 판단하여 그 결과가 “ON"이면 상기 제어출력부(60)를 ”ON"상태로 유지하고, “OFF"이면 상기 제어출력부(60)를 "OFF" 상태로 유지한다. 물론 “ON"과 ”OFF"의 간격은 사용자가 설정한 내용으로서 최소 1초에서 최대 수 시간에 이르는 간격으로 조정할 수 있다.
또한 “ON"과 ”OFF"의 간격을 다르게 할 수도 있으며, 다양한 타이머의 기능을 수행할 수 있도록 프로그래밍이 가능하다. 또한, 임의로 설정한 시각부터 어떤 시각까지만 동작을 할 수 있도록 일정한 동작 시간대를 설정할 수도 있다.
제어 출력부(60)에서 출력은 기존의 디지털 타이머에서 이용하는 기능을 수행하기 위한 출력부로서 Relay Out, SSR, TR 등으로 대체할 수도 있다. 대규모 전력을 필요로 하는 장치에서는 보조 Relay 기능을 수행하고 부하를 직접 차단하는 기능은 마그네틱 차단기를 용량에 맞게 선택하여 사용할 수 있다.
메모리부(70)에는 상기 휠과 버튼으로 이루어진 시각 설정부(50)에 의해 입력된 사용자 설정 시각 정보가 저장된다. 상기 MCU에 포함될 수도 있지만 메모리 용량을 고려하여 외부 메모리로서 존재하는 것이 바람직하다. 메모리부(70)는 읽기와 쓰기가 자유로운 EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)으로 구성될 수 있다.
실시간 시각 발생 장치(80)는 표준 시각 정보가 수신되지 않을 시에는 상기 실시간 시각 발생 장치(80) 자체 내에서 시각의 정보를 얻을 수 있고, 일실시예로 1분마다 표준 시각 정보기관으로부터 수신 받을 시에는 수신 받은 표준 시각의 정보로 실시간 시각 발생 장치(80)의 현재 시각 정보를 보정하고, 실시간 시각 발생 장치(80)의 년, 요일, 월, 일, 시, 분, 초의 각각의 메모리 영역에 수신된 표준 시각 정보를 저장하여 실시간 시각 발생 장치(80)내의 시각 정보를 현재표준시각 정보로 갱신한다.
즉, 이렇게 갱신된 실시간 시각 발생 장치(80) 메모리 내의 데이터는 유무선으로 수신되어 표준시각으로 보정된 현재 표준 시각의 정보이다. 상기 현재 표준 시각의 정보는 본 장치의 주 기능인 디지털 타이머에서 사용자에 의해 설정된 시각마다 필요한 출력을 내보낼 수 있고, 장치의 네트웍을 통하여 다른 기기나 장치로 분배할 수 있다.
본 고안에 따른 실시간 시각 발생 장치(80)는 정확한 시각 발생 능력과 데이터 능력을 필요로 한다. 바람직하게는 달라스社의 칩을 이용하는 것이다. 상기 칩의 특징은 마이크로 제어기(Micro controller)와의 인터페이싱(Interfacing)이 간편하고 본 고안에서 필요로 하는 데이터 영역과 정확한 시각발생 능력이 있다는 것이다. 그러나 상기 칩만으로 타이머 기능은 충분히 구현할 수 있으나, 정전시에는 타이머 기능이 멈추게 되므로 항상 정전보상을 필요로 하게 된다. 때로는 정전보상을 방지하기 위하여 별도의 전원(Battery)을 구비하여야 한다. 하지만 상기 칩에서 발생되는 현재 시각 정보는 국가별 표준시각이 아니므로 상기 실시간 시각 발생 장치(80) 내의 메모리에 있는 현재 시각 정보는 지속적인 표준 시각 정보로 갱신되는 것이 필요하다.
상기 서브 타이머(90 내지 140)는 현재 표준 시각의 정보를 메인 디지털 타이머로부터 수신하는 초 타이머(90) 내지 기타 타이머(140) 등의 서브 디지털 타이머들로 구성된다. 상기 서브 타이머(90 내지 140)는 데이터 전송로를 통하여 전송된 현재 표준시각 정보를 수신하여 각각의 타이머나 장치들에 필요한 시각정보를 이용할 수 있도록 CAN 네트웍으로 구성된다. 또한, 상기 서브 타이머(90 내지 140)는 각각의 노드(Node) ID를 가지고 있어서 필요한 정보만 수신할 수 있다.
또한, 상기 CAN 수신부(도면에 도시되지 않음)가 장착된 서브 타이머(90 내지 140)는 기존의 디지털 타이머 기능 외 용도에 따라 필요로 하는 타이머 기능을 구현할 수 있도록 네트워크로 연결된 별도의 타이머로서 사용자가 필요로 하는 모든 타이머 기능을 부가할 수 있도록 한다.
본 고안에 따른 디지털 타이머 시스템에서는 기존의 타이머 중에서 ON delay Timer, OFF delay Timer, Flicker Timer 등의 여러 종류의 타이머가 서브 타이머로서 사용될 수 있다. 이하에서는 디지털 타이머의 종류를 간략히 설명한다.
24시간 타이머는 매일 일정한 시각에 일정한 시간동안 동작하며(한 눈금의최소 단위는 15분), 반복 구간은 48구간으로써 이 범위 내에서는 임의로 ON/OFF운전을 설정할 수 있고, 반복 타이머(Flicker Timer)는 특정한 신호가 입력되면 정해진 시간동안 ON, 정해진 시간동안 OFF동작을 반복하는 타이머이고, ON Delay Timer는 특정신호가 입력된 시각으로부터 정해진 시간동안 ON하였다가 정지하는 타이머이고, OFF Delay Timer는 특정신호가 입력된 시각으로부터 정해진 시간동안 OFF하였다가 ON하는 타이머이고, Twin Timer는 ON/OFF 시간을 임의로 설정하여 운전하는 타이머이고, 초 타이머ㆍ분 타이머ㆍ시간 타이머는 설정 단위(초, 분, 시간)에 따라 설정한 시간, 분, 초 동안 동작하는 타이머로서 6초(분), 30초(분) 등으로 세분화되어 출시되고 있다.
이상의 본 고안에 따른 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였고 해당 업계의 당업자는 이해 할 수 있을 것이다. 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 고안의 범위는 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 실용신안등록청구범위 뿐만 아니라 이 실용신안등록청구범위와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 현재 시각의 정보를 각 나라의 표준 주파수국에서 전파하는 표준시각정보를 직접 수신하여 이용하기 때문에 현재 시각의 오차로 인한 경제적 손실과 불편함을 일시에 해소할 수 있어 신뢰성을 보장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안에 따른 디지털 타이머 시스템은 만약의 경우에 유무선으로 현재 시각의 정보를 취득할 수 없는 경우에도 기존의 타이머에서 시각 정보를 취득하는 경우와 동일한 방법으로 정보를 생성하여 이용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안에 따른 디지털 타이머 시스템은 정확한 현재 표준시각의 정보를 동일지역 내에서 데이터 전송로를 이용하여 다양하게 공유함으로 여러 종류의 타이머가 각기 개별적으로 시각 정보를 취득하기 위해 시각 정보 취득 장치를 중복으로 탑재하지 않고서도 저렴한 투자로 현재 표준시각의 정보를 각각 취득하고 동일한 프로젝트 내에서 각각의 상이한 오차를 갖지 않는 디지털 타이머 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 실시간 시각 발생 장치(RTC : Real Time Clock)를 구비한 디지털 타이머의 시각 보정에 표준 시각 신호를 이용하는 디지털 타이머 시각 보정 시스템에 있어서,
    상기 실시간 시각 발생 장치의 시각 보정을 위한 상기 표준 시각 신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신된 표준 시각 신호를 디지털 데이터로 변환하는 신호 변환부;
    사용자로부터 타이머 설정을 위한 시각 정보를 입력받는 시각 설정부;
    상기 입력된 시각 정보를 저장하는 메모리부;
    상기 메모리부의 현재 시간에 해당하는 영역에 저장되어 있는 정보를 판독하여 출력하는 제어 출력부; 및
    상기 시각 설정부, 상기 메모리부, 및 상기제어 출력부와 연결되어 설정 시각을 제어하고, 상기 신호 변환부로부터 수신된 디지털 데이터를 시각 데이터로 변환하여 상기 실시간 발생 장치의 현재 시각 정보를 갱신하는 중앙처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 타이머 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 타이머 시스템은 상기 디지털 타이머와 네트웍으로 연결되어 상기 디지털 타이머의 시각 정보를 공유하는 서브 타이머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 타이머 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디지털 타이머와 상기 서브 타이머는 CAN(Controller Area Network) 버스로 연결되는 것을 특징으로 하는 디지털 타이머 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 처리부는 상기 서브 타이머가 상기 디지털 타이머의 시각 정보를 공유할 수 있도록 CAN(Controller Area Network) 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 타이머 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 서브 타이머는 CAN 수신부와 노드 ID를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 타이머 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 서브 타이머는 반복 타이머(Flicker Timer), ON Delay Timer, OFF Delay Timer, Twin Timer, 초 타이머, 분 타이머, 시간 타이머 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 타이머 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리부는 EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 타이머 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 표준 시각 정보는 초 단위로 환산되어 관리되는 것을 특징으로 하는 디지털 타이머 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 표준 시각 정보를 획득하기 위해 GPS 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 타이머 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100948179B1 (ko) * 2008-01-24 2010-03-16 주식회사 유니크 자동 보정 기능을 가지는 차량용 전자시계 및 차량용전자시계의 자동 보정 방법

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