KR20100037246A - Ｒｓ－２３２ｃ를 이용한 원거리 다중경로 제어장치 - Google Patents

Ｒｓ－２３２ｃ를 이용한 원거리 다중경로 제어장치 Download PDF

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Abstract

RS-232C를 이용한 원거리 다중경로 제어장치가 개시되어 있다. 이에 의하면, RS-232C 통신을 하는 장치들을 먼 원거리에 배치하거나 다수개 배치하여 제어하더라도 전송신호의 감쇠를 방지함으로써 통신불량을 방지하고 통신포트의 수를 확장할 수 있다.
RS-232C, 원거리 다중경로 제어장치, 감쇠

Description

ＲＳ－２３２Ｃ를 이용한 원거리 다중경로 제어장치{apparatus for controlling long-distance multi-path using RS-232C}
본 발명은, RS-232C를 이용한 다중경로 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전송신호의 감쇠에 따른 통신불량을 일으키지 않고도 원거리에서 여러 장치들을 제어하도록 한 RS-232C를 이용한 원거리 다중경로 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, RS-232C 인터페이스방식은, 표준 인터페이스방식의 하나로서, 데이터를 직렬 전송하며 하나의 인터페이스에 대하여 하나의 단말장치밖에 접속할 수 없지만, 배선수가 적고 접속이 용이하며 RS-232C 레벨을 사용하므로 TTL레벨보다 훨씬 더 긴 케이블을 사용할 수 있다는 이점이 있다. 그러므로 다양한 장비들과 제어용 컴퓨터 간의 통신은, 주로 RS-232C 인터페이스방식의 통신로에 의해 이루어지고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 개인용 컴퓨터 또는 랩탑 컴퓨터와 같은 한 대의 제어용 콘트롤러(1)가 하나의 RS-232C 통신포트를 이용하여 비디오카메라들(3)과, RS232C 통신이 가능한 설비들(5)을 제어하는 경우, RS-232C 통신포트를 여러 개로 확장하기가 어렵고, 통신거리를 12미터 이상의 원거리로 연장하거나 통신포트를 확장하였을 때, 전송신호의 감쇠가 불가피하다. 전송신호의 감쇠가 발생한 상태에서는, RS-232C 통신에서 정확한 데이터 추출이 이루어지지 않기 때문에 비디오카메라들(3)이나 설비들(5)이 정확하게 제어되지 않거나 비디오카메라들(3)이나 설비들(5)로부터 오류 데이터를 수신하므로 시스템 운용에 많은 어려움이 있었다.
도 2에 도시된 바와 같이, 개인용 컴퓨터 또는 랩탑 컴퓨터와 같은 한 대의 제어용 콘트롤러(10)가 RS-232C 통신용 분배부(20)를 사용하여 비디오카메라들뿐만 아니라 RS-232C 통신이 가능한 설비들과 같은 복수개의 장치들(SET1, SET2,..., SETN)을 제어하는 경우, 분배부(20)가 제1분배기(21)와 제2분배기(23)를 포함하여 구성되고, 제1분배기(21)가, 하나의 통신포트를 가진 트랜스시버로서, 콘트롤러(10) 및 제2분배기(23)와 RS-232C 통신을 하고, 제2분배기(23)가, 복수개의 트랜스시버를 가지며, 제1분배기(21)와 통신을 함과 아울러 각각의 통신포트를 통하여 장치들(SET1, SET2,..., SETN)과 통신을 한다. 이러한 구성은 단순히 RS-232C 통신포트를 확장한 구성이기 때문에, 콘트롤러(10)와 장치들(SET1, SET2,..., SETN) 사이의 거리가 12미터를 초과하거나, 장치들(SET1, SET2,..., SETN)이 25개보다 많아질 경우, 이러한 장치들(SET1, SET2,..., SETN)들을 제어할 때, 전송신호의 감쇠가 심화하여서 통신상태가 악화되며, 장치들(SET1, SET2,..., SETN)로부터 콘트롤러(1) 로 전송되는 신호에 대해 장치들(SET1, SET2,..., SETN)의 각각에서 제어 가능해야만 하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, 개인용 컴퓨터 또는 랩탑 컴퓨터와 같은 한 대의 제어용 콘트롤러(10)가 RS-232C 통신용 분배부(30)를 사용하여 비디오카메라들뿐만 아니라 RS-232C 통신이 가능한 설비들과 같은 복수개의 장치들(SET1, SET2,..., SETN)을 제어하는 경우, 분배부(30)가 제1분배기(31)와 제2분배기(32) 및 제3분배기(33)를 포함하여 구성되고, 제1분배기(31)가, 하나의 통신포트를 가진 트랜스시버이고, 제2분배기(32)가 버퍼로서, 제1분배기(31)로부터 전송된 TTL레벨의 신호를 복수개의 출력단을 통하여 제3분배기(33) 내의 대응하는 복수개의 트랜스시버로 선별 분배 없이 전송하고, 각각의 통신포트를 통하여 장치들(SET1, SET2,..., SETN)과 통신을 하는 한편, 제2분배기(42)를 거치지 않고 제1분배기(31)에 RS-232C레벨의 신호를 전송한다. 이러한 구성은, 콘트롤러(10)와 장치들(SET1, SET2,..., SETN)로 전송하는 신호에 대한 감쇠가 해결될 수 있었으나, 콘트롤러(10) 또는 장치들(SET1, SET2,..., SETN)로 입력된 데이터는, 프로토콜에 일치하지 못한 경우에도 콘트롤러(10) 또는 장치들(SET1, SET2,... SETN)로 전송됨으로써 시스템의 운용에 오동작이 자주 발생하였다.
따라서 본 발명의 목적은, RS-232C 통신을 하는 장치들을 먼 원거리에 배치하거나 다수개 배치하여 제어하더라도 전송신호의 감쇠를 방지함으로써 통신불량을 방지하고 통신포트의 수를 확장하도록 한 RS-232C를 이용한 원거리 다중경로 제어장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 의한 RS-232C를 이용한 원거리 다중경로 제어장치는, 복수개의 장치들을 제어하는 제어용 콘트롤러; 및 상기 제어용 콘트롤러로부터의 신호를 RS-232C 통신포트를 거쳐 전송받아서 해당 신호에 대한 프로토콜을 분석하여 데이터를 추출하고, 추출 데이터를 해당 장치들의 프로토콜에 맞추어 신호를 재생성하여 해당 장치들에 전송하는 분배부를 포함하고, 상기 분배부는, 제어용 콘트롤러부터의 신호를 하나의 통신포트를 거쳐 전송받아서 신호의 RS-232C레벨을 TTL레벨로 변환하여 전송하는 하나의 RS-232C 트랜스시버를 가진 제1분배기; 제1분배기로부터 전송받은 TTL레벨의 신호에 대한 프로토콜을 분석하여 데이터를 추출하고, 추출 데이터를 해당 장치들의 프로토콜에 맞추어 신호를 재생성하는 선별분배용 콘트롤러; 및 선별분배용 콘트롤러로부터 전송받은 신호의 TTL레벨을 RS-232C레벨로 변환하여 복수개의 장치들에 각각 대응하는 복수개의 통신포트를 거쳐 해당 장치들로 전송하는 복수개의 RS-232C 트랜스시버들을 가진 제2분배기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 선별분배용 콘트롤러가, 추출 데이터가 프로토콜에 일치하는 경우, 최종 장치들에 적합한 프로토콜 규약에 따라 데이터를 재생성하여 전송하므로 전송거리가 원거리, 예를 들어 12미터보다 먼 거리로 증가하더라도 신호의 감쇠를 방지하여 통신불량을 방지할 수 있다. 또한 선별분배용 콘트롤러가, 장치들에서 제어용 콘트롤러로 전송될 신호들에 대해 프로토콜을 분석하고, 제어용 콘트롤러로 전송될 데이터가 맞는지 확인한 후에 프로토콜에 맞추어 해당 데이터를 제어용 콘트롤러에 전송하므로 데이터를 장치들에서 제어용 콘트롤러로 손실 없이 전송하는 것이 가능하다. 더욱이 본 발명은, 선별 제어용 콘트롤러에 프로토콜을 간단하게 설치 가능하므로 프로토콜에 별다른 구애를 받지 않고 통신포트의 수를 확장할 수 있음으로써 장치들의 수를 25대보다 더 많이 확장할 수가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 RS-232C를 이용한 원거리 다중경로 제어장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 RS-232C를 이용한 원거리 다중경로 제어장치를 나타낸 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 RS-232C를 이용한 원거리 다중경로 제어장치는, 개인용 컴퓨터 또는 랩탑 컴퓨터와 같은 한 대의 제어용 콘트롤러(10)가 RS-232C 통신용 분배부(40)를 사용하여 비디오카메라들뿐만 아니라 RS-232C 통신이 가능한 설비들과 같은 복수개의 장치들(SET1, SET2,..., SETN)의 다중경로를 제어하도록 구성된다.
여기서, 분배부(40)는, 제1분배기(41)와 제2분배기(42) 및 선별분배용 콘트롤러(43)를 포함하여 구성된다.
제1분배기(41)는, 하나의 통신포트를 가진 RS-232C 트랜스시버로서, 제어용 콘트롤러(10)로부터 입력된 RS-232C레벨의 신호를 TTL레벨의 신호로 변환하여 선별분배용 콘트롤러(43)에 전송하거나, 선별분배용 콘트롤러(43)로부터 입력된 TTL레벨의 신호를 RS-232C레벨의 신호로 변환하여 제어용 콘트롤러(10)에 전송한다.
선별분배용 콘트롤러(43)는, 범용 비동기화 송수신기(Universal asynchronous Receiver/Transmitter UART)를 내장하고 있고, 제1분배기(41)로부터 전송된 TTL레벨의 신호에 대해 프로토콜을 분석하여 장치들(SET1, SET2,..., SETN)에 전송할 데이터를 추출, 판별하고, 그 데이터가 프로토콜에 일치하는 것으로 판별되면, 최종 장치들(SET1, SET2,..., SETN)에 적합한 프로토콜 규약에 따라 해당 데이터를 TTL레벨에서 RS-232C레벨로 변환, 재생성(re-generation)하여 선별분배용 콘트롤러(43)의 복수개의 출력단을 통하여 제2분배기(42) 내의 대응하는 복수개의 트랜스시버로 선별 분배하여 전송하거나, 그 데이터가 프로토콜에 일치하지 않은 것으로 판별되면, 데이터를 제2분배기(42)로 전송하지 않는다. 한편, 제2분배 기(42) 내의 대응하는 복수개의 트랜스시버를 거쳐 장치들(SET1, SET2,..., SETN)로부터 전송받은 RS-232C레벨의 신호를 TTL레벨의 신호로 변환한 후 해당 신호에 대해 프로토콜을 분석하여 제어용 콘트롤러(10)에 전송할 데이터를 추출, 판별하고, 그 데이터가 프로토콜에 일치한 것으로 판별되면, 데이터를 TTL레벨에서 RS-232C레벨로 변환하여 제1분배기(41)에 전송한다.
제2분배기(42)는, 선별분배용 콘트롤러(43)로부터 입력된 TTL레벨의 신호를 RS-232C레벨의 신호로 변환하여 장치들(SET1, SET2,..., SETN)에 전송하거나, 장치들(SET1, SET2,..., SETN)로부터 입력된 RS-232C레벨의 신호를 TTL레벨의 신호로 변환하여 선별분배용 콘트롤러(43)에 전송한다.
이러한 구성을 가진 다중경로 제어장치의 작용을 도 5를 참조하여 간단히 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 단계(S10)에서, 먼저, 장치들(SET1, SET2,..., SETN) 중에서 원하는 장치, 예를 들어 첫 번째 장치(SET1)에 대해 전원공급(turn on), 전원차단(turn off), 온도설정 등과 같은 동작을 제어하기 위하여, 사용자가 제어용 콘트롤러(10)의 키패드를 통하여 해당하는 입력 데이터를 입력함에 따라 제어용 콘트롤러(10)의 모니터에 입력 데이터가 디스플레이되고 아울러 입력 데이터에 해당하는 RS-232C 레벨의 신호를 분배부(40)의 제1분배기(41) 예를 들어, 하나의 통신포트를 가진 RS-232C 트랜스시버에 전송한다.
단계(S20)에서, 제1분배기(41)는, 하나의 통신포트를 가진 RS-232C 트랜스시 버로서, 제어용 콘트롤러(10)로부터 전송받은 RS-232C레벨의 신호를 TTL레벨의 신호로 변환하여 선별분배용 콘트롤러(43)에 전송한다.
단계(S30)에서, 선별분배용 콘트롤러(43)는, 제1분배기(41)로부터 전송된 TTL레벨의 신호에 대해 프로토콜을 분석하여 장치들(SET1, SET2,..., SETN) 중 원하는 장치, 예를 들어 장치(SET1)에 전송할 데이터를 추출한다.
단계(S40)에서, 선별분배용 콘트롤러(43)는, 이어, 추출된 데이터가 프로토콜 내에 있는 데이터와 일치하는지를 판별한다.
이때, 추출 데이터가 프로토콜 내에 있는 데이터와 일치하는 것으로 판별되면, 단계(S50)에서, 선별분배용 콘트롤러(43)는, 원하는 장치(SET1)에 적합한 프로토콜에 따라 추출 데이터를 TTL레벨에서 RS-232C레벨로 변환, 재생성(re-generation)한 후 선별분배용 콘트롤러(43)의 복수개의 출력단 중 장치(SET1)에 대응하는 출력단을 통하여 제2분배기(42) 내의 복수개의 트랜스시버 중 대응하는 첫 번째의 RS-232C 트랜스시버로 전송한다. 이어, 첫 번째의 RS-232C 트랜스시버가 선별분배용 콘트롤러(43)로부터 전송받은, 재생성된 데이터를 첫 번째 장치(SET1)로 전송한다.
반면에, 추출 데이터가 프로토콜에 일치하지 않은 것으로 판별되면, 선별분배용 콘트롤러(43)는 데이터를 제2분배기(42)로 전송하지 않고, 단계(S10)로 되돌아간다.
단계(S70)에서, 첫 번째 장치(SET1)가 대응하는 첫 번째의 RS-232C 트랜스시 버로부터 상기 재생성된 데이터를 전송받음으로써 첫 번째 장치(SET1)의 전원공급이 이루어진다.
단계(S80)에서, 첫 번째 장치(SET1)가 전원공급의 제어가 완료되었음을 통지하는 RS-232C레벨의 신호를, 대응하는 첫 번째의 RS-232C 트랜스시버에 전송한다.
단계(S90)에서, 첫 번째의 RS-232C 트랜스시버가 첫 번째 장치(SET1)로부터 전송받은, 전원공급의 제어가 완료되었음을 통지하는 RS-232C레벨의 신호를 TTL레벨의 신호를 변환하여 선별분배용 콘트롤러(43)의 복수개의 입력단 중 장치(SET1)에 대응하는 입력단을 통하여 선별분배용 콘트롤러(43)에 전송한다.
단계(S100)에서, 선별분배용 콘트롤러(43)는, 제2분배기(41)의 첫 번째의 RS-232C 트랜스시버로부터 전송받은 TTL레벨의 신호에 대해 프로토콜을 분석하여 제어용 콘트롤러(10)에 전송할 데이터를 추출한다.
단계(S110)에서, 선별분배용 콘트롤러(43)는, 이어, 추출된 데이터가 프로토콜 내에 있는 데이터와 일치하는지를 판별한다.
이때, 추출된 데이터가 프로토콜 내에 있는 데이터와 일치하는 것으로 판별되면, 단계(S120)에서, 선별분배용 콘트롤러(43)는, 제어용 콘트롤러(10)에 적합한 프로토콜에 따라 해당 데이터를 TTL레벨에서 RS-232C레벨로 변환, 재생성한 후 제1분배기(41) 내의 하나의 RS-232C 트랜스시버로 전송한다. 반면에, 추출된 데이터가 프로토콜 내에 있는 데이터와 일치하지 않은 것으로 판별되면, 단계(S130)에서, 선별분배용 콘트롤러(43)가 제1분배기(41)에 데이터를 전송하지 않고, 단계(S80)로 되돌아간다.
단계(S130)에서, 첫 번째의 RS-232C 트랜스시버가 선별분배용 콘트롤러(43)로부터 전송받은 데이터를 제어용 콘트롤러(10)로 전송한다.
따라서 본 발명은, 선별분배용 콘트롤러(43)가, 추출 데이터가 프로토콜에 일치하는 경우, 최종 장치들(SET1, SET2,..., SETN)에 적합한 프로토콜 규약에 따라 데이터를 재생성하여 전송하므로 전송거리가 원거리, 예를 들어 12미터보다 먼 거리로 증가하더라도 신호의 감쇠를 방지하여 통신불량을 방지할 수 있다.
또한 선별분배용 콘트롤러(43)가, 장치들(SET1, SET2,..., SETN)에서 제어용 콘트롤러(10)로 전송될 신호들에 대해 프로토콜을 분석하고, 제어용 콘트롤러(10)로 전송될 데이터가 맞는지 확인한 후에 프로토콜에 맞추어 해당 데이터를 제어용 콘트롤러(10)에 전송하므로 데이터를 장치들(SET1, SET2,..., SETN)에서 제어용 콘트롤러(10)로 손실 없이 전송하는 것이 가능하다.
더욱이 본 발명은, 선별 제어용 콘트롤러에 프로토콜을 간단하게 설치 가능하므로 프로토콜에 별다른 구애를 받지 않고 통신포트의 수를 확장할 수 있음으로써 장치들(SET1, SET2,..., SETN)의 수를 25대보다 더 많이 확장할 수가 있다.
한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.
도 1은 종래의 RS-232C를 이용한 경로 제어장치를 나타낸 회로도.
도 2는 종래의 다른 RS-232C를 이용한 경로 제어장치를 나타낸 회로도.
도 3은 종래의 또 다른 RS-232C를 이용한 경로 제어장치를 나타낸 회로도.
도 4는 본 발명에 의한 RS-232C를 이용한 원거리 다중경로 제어장치를 나타낸 회로도.
도 5는 본 발명에 의한 RS-232C를 이용한 원거리 다중경로 제어장치에 적용된 제어방법을 나타낸 플로우차트.

Claims (1)

  1. 복수개의 장치들을 제어하는 제어용 콘트롤러; 및
    상기 제어용 콘트롤러로부터의 신호를 RS-232C 통신포트를 거쳐 전송받아서 해당 신호에 대한 프로토콜을 분석하여 데이터를 추출하고, 추출 데이터를 해당 장치들의 프로토콜에 맞추어 신호를 재생성하여 해당 장치들에 전송하는 분배부를 포함하고,
    상기 분배부는,
    제어용 콘트롤러부터의 신호를 하나의 통신포트를 거쳐 전송받아서 신호의 RS-232C레벨을 TTL레벨로 변환하여 전송하는 하나의 RS-232C 트랜스시버를 가진 제1분배기;
    제1분배기로부터 전송받은 TTL레벨의 신호에 대한 프로토콜을 분석하여 데이터를 추출하고, 추출 데이터를 해당 장치들의 프로토콜에 맞추어 신호를 재생성하는 선별분배용 콘트롤러; 및
    선별분배용 콘트롤러로부터 전송받은 신호의 TTL레벨을 RS-232C레벨로 변환하여 복수개의 장치들에 각각 대응하는 복수개의 통신포트를 거쳐 해당 장치들로 전송하는 복수개의 RS-232C 트랜스시버들을 가진 제2분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 RS-232C를 이용한 원거리 다중경로 제어장치.
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