KR20190087144A - 제어기 - Google Patents

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KR20190087144A
KR20190087144A KR1020180005572A KR20180005572A KR20190087144A KR 20190087144 A KR20190087144 A KR 20190087144A KR 1020180005572 A KR1020180005572 A KR 1020180005572A KR 20180005572 A KR20180005572 A KR 20180005572A KR 20190087144 A KR20190087144 A KR 20190087144A
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 마스터 모듈 및 복수의 슬레이브 모듈을 포함하는 제어기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마더보드에 삽입된 슬레이브 모듈의 개수에 따라 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈 간의 통신속도를 설정하는 제어기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기는 복수의 슬롯과 전기적으로 접속되는 접속 핀을 구비하고, 상기 접속 핀을 구성하는 모듈식별 핀에 각각의 슬롯에 대응하는 전압을 인가하는 마더보드, 상기 접속 핀에 접속되고, 상기 모듈식별 핀에 인가되는 전압에 따라 상기 각각의 슬롯에 대응하는 통신주소를 식별하는 복수의 슬레이브 모듈 및 상기 접속 핀에 접속되고, 상기 복수의 슬롯에 대응하는 각 통신주소에 요청신호를 송신하고, 상기 복수의 슬레이브 모듈로부터 상기 요청신호에 대한 응답신호를 수신하고, 수신된 상기 응답신호의 개수에 따라 통신속도를 설정하는 마스터 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

제어기{CONTROLLER}
본 발명은 마스터 모듈 및 복수의 슬레이브 모듈을 포함하는 제어기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마더보드에 삽입된 슬레이브 모듈의 개수에 따라 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈 간의 통신속도를 설정하는 제어기에 관한 것이다.
비동기식(asynchronous) 시리얼 통신을 이용하는 제어기는 하드웨어 특성 상 데이터의 송신과 수신이 동시에 이루어질 수 없다.
이에 따라, 종래 비동기식 시리얼 통신을 이용하는 제어기는 마스터-슬레이브(master-slave) 관계를 갖는 마스터 모듈과 슬레이브 모듈을 각각 포함하며, 마스터 모듈이 각 슬레이브 모듈을 제어하도록 프로그래밍 된다.
마스터 모듈과 슬레이브 모듈은 다양한 시리얼 통신 프로토콜을 통해 데이터 통신을 수행하며, 예를 들어, RS232, RS442, RS485 등의 통신 프로토콜을 이용하여 데이터 통신을 수행한다.
이 때, 마스터 모듈과 슬레이브 모듈의 통신 간의 통신 속도는 사용자가 설정한 임의의 값으로 고정되므로, 마스터 모듈과 슬레이브 모듈은 장치의 성능 및 통신 환경에 관계없이 불필요하게 저속의 데이터 통신을 수행하게 된다.
이로 인해, 마스터 모듈과 슬레이브 모듈 간의 데이터 송신에 지나치게 많은 시간이 소요되어 통신 효율이 저하되는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 마스터 모듈과 슬레이브 모듈의 통신 간의 고정된 통신 속도로 인해, 제어 대상에 대한 제어 속도가 늦어지며, 제어 대상의 상태 정보를 수신하는데 시간이 많이 소요되므로 제어 대상에 대한 실시간 모니터링이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 마더보드에 삽입된 슬레이브 모듈의 개수에 따라 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈 간의 통신속도를 설정하는 제어기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 슬레이브 모듈이 응답할 수 있는 최대속도로 통신속도를 설정하는 제어기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈 간의 통신 결함 발생 여부를 사용자에게 알리는 제어기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명은 마더보드에 구비되는 각 슬롯에 할당된 통신주소에 요청신호를 송신한 후 해당 요청신호에 대한 응답신호의 개수에 따라 통신속도를 설정함으로써, 마더보드에 삽입된 슬레이브 모듈의 개수에 따라 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈 간의 통신속도를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명은 통신속도를 최고통신속도로부터 최저통신속도까지 점진적으로 제어하면서 요청신호를 송신하고, 해당 요청신호에 대한 응답신호의 개수가 최초 식별된 응답신호의 개수와 동일하게 되는 최대속도로 통신속도를 설정함으로써, 복수의 슬레이브 모듈이 응답할 수 있는 최대속도로 통신속도를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명은 통신속도를 최초 설정한 이후에 송신된 요청신호에 대한 응답신호의 개수가 최초 식별된 응답신호의 개수보다 적은 경우, 이상 알람을 시청각적으로 출력하거나 이상 신호를 사용자 단말로 송신함으로써, 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈 간의 통신 결함 발생 여부를 사용자에게 알릴 수 있다.
본 발명은 마더보드에 삽입된 슬레이브 모듈의 개수에 따라 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈 간의 통신속도를 설정함으로써, 통신 결함을 방지할 수 있고 통신효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 슬레이브 모듈이 응답할 수 있는 최대속도로 통신속도를 설정함으로써, 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈이 최적의 통신속도로 데이터 통신을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈 간의 통신 결함 발생 여부를 사용자에게 알림으로써, 사용자가 제어기의 통신 결함에 빠르게 대처하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기를 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 제어기의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈이 요청신호 및 응답신호를 주고받는 모습을 도시한 도면.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 마스터 모듈의 동작 과정을 도시한 순서도.
도 6은 도 3에 도시된 슬레이브 모듈의 동작 과정을 도시한 순서도.
도 7은 도 3에 도시된 마스터 모듈이 이상 알람을 출력하거나 이상 신호를 송신하는 과정을 도시한 순서도.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서는, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기를 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기를 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제어기의 사시도이다. 또한, 도 3은 도 1에 도시된 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈이 요청신호 및 응답신호를 주고받는 모습을 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 마스터 모듈의 동작 과정을 도시한 순서도이고, 도 6은 도 3에 도시된 슬레이브 모듈의 동작 과정을 도시한 순서도이다. 또한, 도 7은 도 3에 도시된 마스터 모듈이 이상 알람을 출력하거나 이상 신호를 송신하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 제어기(100)는 마더보드(110), 마스터 모듈(120) 및 복수의 슬레이브 모듈(131 ~13n, 이하 130)을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 제어기(100)는 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
마더보드(mother board, 110)는 마스터 모듈(120)과 복수의 슬레이브 모듈(130)이 삽입되는 복수의 슬롯(slot)을 구비하며, 제어기(100)의 구동 환경을 제공하고 슬롯 간의 데이터 교환을 중계하는 메인모드(mainboard)일 수 있다.
후술하는 마스터 모듈(120)과 복수의 슬레이브 모듈(130)은 마스터-슬레이브(master-slave) 관계를 가질 수 있다. 다시 말해, 마스터 모듈(120)은 복수의 슬레이브 모듈(130)을 제어할 수 있고, 슬레이브 모듈(130)은 마스터 모듈(120)의 제어에 따라 특정 동작을 수행할 수 있다.
또한, 마스터 모듈(120)과 복수의 슬레이브 모듈(130)은 시리얼(serial) 통신 방식을 이용하여 비동기식(asynchronous) 데이터 통신을 수행할 수 있고, 예를 들어 RS485(Recommended Standard 485) 프로토콜을 이용할 수 있다.
도 2를 참조하면, 마더보드(110)는 복수의 슬롯과 전기적으로 접속되는 접속 핀을 구비하고, 접속 핀을 구성하는 모듈식별 핀(111)에 각각의 슬롯에 대응하는 전압을 인가할 수 있다.
보다 구체적으로, 마더보드(110)는 각각의 슬롯과 접속 핀을 통해 접속되는데, 접속 핀은 다양한 기능을 수행하는 복수의 핀을 포함할 수 있다. 이 때, 모듈식별 핀(111)은 복수의 핀 중 어느 하나의 핀일 수 있고, 마더보드(110)는 각각의 모듈식별 핀(111)에 각 슬롯에 대응하는 전압을 인가할 수 있다.
마더보드(110)는 저항 분배 회로를 이용하여 각각의 슬롯에 대응하는 모듈식별 핀(111)에 서로 다른 전압을 인가할 수 있다.
보다 구체적으로, 마더보드(110)에는 모듈식별 핀(111)에 점진적으로 증가하거나 감소하는 전압을 인가하기 위한 저항 분배 회로가 형성될 수 있다.
저항 분배 회로를 구성하는 복수의 저항 사이에는 모듈식별 핀(111)에 전압을 인가하는 노드가 형성될 수 있고, 각 노드에 인가되는 전압은 저항에서 발생하는 전압 강하로 인해 점진적으로 감소할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 마더보드(110)가 좌측에서 우측 방향으로 전압을 인가할 때, 복수의 모듈식별 핀(111)에 인가되는 전압은 저항 분배 회로에 의해 우측 방향으로 점진적으로 감소할 수 있다.
또한, 마더보드(110)는 복수의 전압원을 이용하여 각각의 슬롯에 대응하는 모듈식별 핀(111)에 서로 다른 전압을 인가할 수 있다.
보다 구체적으로, 마더보드(110)에는 서로 다른 전압을 공급하는 복수의 전압원이 형성될 수 있고, 각각의 전압원은 복수의 모듈식별 핀(111)에 접속될 수 있다. 이에 따라, 모듈식별 핀(111)에는 서로 다른 전압이 인가될 수 있다.
복수의 슬레이브 모듈(130)은 마더보드(110)에 구비된 접속 핀에 접속되고, 모듈식별 핀(111)에 인가되는 전압에 따라 각각의 슬롯에 대응하는 통신주소를 식별할 수 있다.
슬레이브 모듈(130)은 슬롯에 삽입됨에 따라 해당 슬롯에 할당된 통신주소를 가질 수 있다. 통신주소는 각 슬롯에 대해 다르게 할당되며, 슬레이브 모듈(130)은 모듈식별 핀(111)에 인가되는 전압에 따라 자신이 어떤 슬롯에 삽입되어 있는지 파악할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 슬레이브 모듈(130)은 마더보드(110)에 구비된 슬롯에 삽입되어 접속 핀에 접속될 수 있다. 슬레이브 모듈(130)은 접속 핀을 구성하는 모듈식별 핀(111)에 인가되는 전압을 측정할 수 있고, 측정된 전압에 대응하는 통신주소를 식별할 수 있다.
보다 구체적으로, 슬레이브 모듈(130)은 내부 메모리를 참조하여, 측정된 전압에 대응하는 통신주소를 식별할 수 있다. 이를 위해, 내부 메모리에는 모듈식별 핀(111)의 전압에 대응하는 통신주소가 룩 업 테이블(Look Up Table) 등의 형태로 미리 저장될 수 있다.
이와 달리, 슬레이브 모듈(130)은 측정된 전압에 대응하는 슬롯을 식별할 수 있고, 해당 슬롯에 대응하는 통신주소를 식별할 수도 있다. 이를 위해, 내부 메모리에는 모듈식별 핀(111)의 전압에 대응하는 슬롯 및 각 슬롯에 대응하는 통신주소가 룩 업 테이블 등의 형태로 미리 저장될 수 있다.
한편, 슬레이브 모듈(130)은 통신 모듈, 센서 모듈, 디지털 입/출력 모듈, 아날로그 입/출력 모듈, 측정 모듈 등을 포함할 수 있고, 후술하는 마스터 모듈(120)의 제어에 따라 각각의 기능을 수행할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 마스터 모듈(120)은 마더보드(110)에 구비된 슬롯에 삽입되어 접속 핀에 접속되고, 자신이 삽입된 슬롯을 제외한 복수의 슬롯에 대응하는 각 통신주소에 요청신호를 송신할 수 있다.
보다 구체적으로, 마스터 모듈(120)은 어느 슬롯에 어떤 슬레이브 모듈(130)이 삽입되어 있는지 파악하기 위하여 각 슬롯에 할당된 통신주소에 요청신호를 송신할 수 있다.
마스터 모듈(120)은 내부 메모리를 참조하여 복수의 슬롯에 대응하는 각 통신주소를 식별할 수 있고, 식별된 각 통신주소에 요청신호를 송신할 수 있다. 이를 위해, 슬레이브 모듈(130)의 메모리와 같이 마스터 모듈(120)의 메모리에도 각 슬롯에 대응하는 통신주소가 룩 업 테이블 등의 형태로 미리 저장될 수 있다.
여기서, 요청신호는 슬레이브 모듈(130)의 응답신호를 요청하는 신호로서, 슬레이브 모듈(130)의 식별정보를 요청하는 메시지를 포함할 수 있다.
한편, 복수의 슬레이브 모듈(130)이 서로 다른 통신속도를 지원하는 경우, 특정 속도로 송신되는 요청신호는 해당 속도를 지원하지 않는 슬레이브 모듈(130)에 수신되지 않을 수 있다. 예를 들어, 19,200bps의 속도로 전송된 요청신호는 9,600bps의 속도까지 지원하는 슬레이브 모듈(130)에 수신되지 않을 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 마스터 모듈(120)은 메모리를 참조하여 최저통신속도를 식별하고 식별된 최저통신속도로 각 통신주소에 요청신호를 송신할 수 있다.
마스터 모듈(120)은 다양한 통신속도를 지원할 수 있다. 이 때, 마스터 모듈(120)의 내부 메모리에는 통신속도정보가 미리 저장될 수 있고, 마스터 모듈(120)은 통신속도정보를 참조하여 마스터 모듈(120)이 지원하는 가장 낮은 통신속도인 최저통신속도를 식별할 수 있다.
최저통신속도가 식별되면, 마스터 모듈(120)은 각 슬롯에 대응하는 각각의 통신주소에 최저통신속도로 요청신호를 송신할 수 있다.
예를 들어, 마스터 모듈(120)이 9,600bps, 19,200bps, 38,400bps 및 56,200bps의 통신속도를 지원할 때, 마스터 모듈(120)은 최저통신속도인 9,600bps로 요청신호를 송신할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 마스터 모듈(120)은 요청신호를 송신한 이후, 복수의 슬레이브 모듈(130)로부터 요청신호에 대한 응답신호를 수신할 수 있다.
슬레이브 모듈(130)은 요청신호를 수신하면, 해당 요청신호에 대한 응답신호를 생성할 수 있다. 여기서 응답신호는 해당 응답신호를 송신한 슬레이브 모듈(130)의 식별정보를 포함할 수 있다.
슬레이브 모듈(130)은 마스터 모듈(120)에서 송신된 요청신호 중 자신의 통신주소로 송신되는 요청신호를 선택적으로 수신하고, 수신된 요청신호에 대한 응답신호를 생성할 수 있다.
요청신호를 구성하는 메시지에는 해당 요청신호가 송신될 통신주소가 포함될 수 있다. 마스터 모듈(120)에서 송신된 복수의 요청신호에는 모든 슬롯에 대응하는 통신주소가 포함되며, 슬레이브 모듈(130)은 요청신호를 구성하는 메시지를 참조하여 자신의 통신주소로 송신되는 요청신호를 선택적으로 수신할 수 있다.
이어서, 슬레이브 모듈(130)은 수신된 요청신호에 대한 응답으로서, 자신의 식별정보가 포함된 응답신호를 생성하여 마스터 모듈(120)로 송신할 수 있다.
예를 들어, 슬롯 1에 삽입된 슬레이브 모듈 A는 해당 슬롯에 할당된 통신주소 1을 가질 수 있다. 슬레이브 모듈 A는 요청신호의 메시지를 참조하여 해당 신호의 목적지가 통신주소 1로 설정된 요청신호만을 선택적으로 수신할 수 있다.
이어서, 슬레이브 모듈 A는 요청신호에 대한 응답으로서, 자신의 식별정보인 A가 포함된 응답신호를 생성하여 마스터 모듈(120)로 송신할 수 있다.
복수의 슬레이브 모듈(130)로부터 응답신호가 수신되면, 마스터 모듈(120)은 수신된 응답신호의 개수에 따라 통신속도를 설정할 수 있다.
도 2에 도시된 제어기(100)에 다수의 슬레이브 모듈(130)이 삽입되는 경우, 제어기(100) 내부 통신라인의 임피던스는 상승할 수 있고, 이에 따라 마스터 모듈(120)과 슬레이브 모듈(130)은 제한된 통신속도 내에서 데이터 통신을 수행할 수 있다.
이에 따라, 마스터 모듈(120)은 수신된 응답신호의 개수를 카운팅하고, 카운팅된 응답신호의 개수에 반비례하여 통신속도를 설정할 수 있다. 다시 말해, 마스터 모듈(120)은 응답신호의 개수가 많을수록 통신속도를 느리게 설정할 수 있고, 응답신호의 개수가 적을수록 통신속도를 빠르게 설정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 마스터 모듈(120)은 각 슬롯에 할당된 모든 통신주소로 요청신호를 송신하지만, 해당 슬롯에 슬레이브 모듈(130)이 삽입된 경우에만 해당 슬레이브 모듈(130)로부터 응답신호가 수신될 수 있다.
마스터 모듈(120)은 응답신호의 개수를 카운팅 함으로써, 몇 개의 슬롯에 슬레이브 모듈(130)이 삽입되어 있는지, 다시 말해, 마더보드(110)에 접속된 슬레이브 모듈(130)의 개수가 몇 개인지 파악할 수 있다.
마스터 모듈(120)은 메모리에 저장된 룩 업 테이블을 참조하여 통신속도를 응답신호의 개수에 대응하는 통신속도로 설정할 수 있다.
예를 들어, 제어기(100)가 도 2에 도시된 바와 같이 슬레이브 모듈(130)이 삽입될 수 있는 11개의 슬롯을 포함할 때, 마스터 모듈(120)의 메모리에는 아래의 [표 1]과 같은 룩 업 테이블이 미리 저장될 수 있다.
응답신호의 개수 통신속도
1 ~ 3 56,200bps
4 ~ 6 38,400bps
7 ~ 9 19,200bps
10 ~ 11 9,600bps
마스터 모듈(120)은 [표 1]을 참조하여, 응답신호의 개수가 1개 내지 3개이면 통신속도를 56,200bps로 설정할 수 있고, 응답신호의 개수가 4개 내지 6개이면 통신속도를 38,400bps로 설정할 수 있다.
또한, 마스터 모듈(120)은 응답신호의 개수가 7개 내지 9개이면 통신속도를 19,200bps로 설정할 수 있고, 응답신호의 개수가 10개 내지 11개이면 통신속도를 9,600bps로 설정할 수 있다.
이와 달리, 마스터 모듈(120)은 응답신호의 개수를 최초 식별한 후, 메모리를 참조하여 통신속도롤 최고통신속도로부터 최저통신속도까지 점진적으로 제어하면서 요청신호를 송신할 수 있다. 이후, 마스터 모듈(120)은 요청신호에 대한 응답신호의 개수가 최초 식별된 응답신호의 개수와 동일한 최대속도로 통신속도를 설정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 마스터 모듈(120)은 요청신호에 대한 응답신호의 개수를 카운팅하여 응답신호의 개수를 최초 식별할 수 있다. 슬롯에 삽입된 모든 슬레이브 모듈(130)이 요청신호에 응답할 수 있도록, 마스터 모듈(120)이 요청신호를 최저통신속도로 송신할 수 있음은 전술한 바와 같다.
최초로 응답신호의 개수가 식별된 후, 마스터 모듈(120)은 메모리를 참조하여 요청신호의 송신 주기에 따라, 통신속도를 최고통신속도로부터 점진적으로 낮게 제어하면서 요청신호를 송신할 수 있다.
마스터 모듈(120)의 내부 메모리에는 통신속도정보가 미리 저장될 수 있고, 마스터 모듈(120)은 통신속도정보를 참조하여 마스터 모듈(120)이 지원하는 가장 높은 통신속도인 최고통신속도를 식별할 수 있다.
마스터 모듈(120)은 먼저 최고통신속도로 요청신호를 송신하고, 해당 요청신호에 대한 응답신호의 개수를 카운팅할 수 있다. 이후, 마스터 모듈(120)은 요청신호를 송신하는 매 주기마다 이전 주기의 통신속도보다 낮은 통신속도로 요청신호를 송신하고, 해당 요청신호에 대한 응답신호의 개수를 카운팅할 수 있다.
마스터 모듈(120)은 각 주기에서 수신된 응답신호의 개수가 최초 식별된 응답신호의 개수와 동일하게 카운팅된 통신속도 중에서, 속도가 최고인 최대속도를 통신속도로 설정할 수 있다.
예를 들어, 제어기(100)에 슬레이브 모듈(130) 10개가 삽입되었을 때, 마스터 모듈(120)은 응답신호의 개수를 10개로 최초 식별할 수 있다. 한편, 마스터 모듈(120)은 상술한 [표 1]에 기재된 4개의 통신속도를 지원할 수 있다.
이 때, 마스터 모듈(120)은 먼저 10개의 슬레이브 모듈(130)에 56,200bps로 요청신호를 송신하고, 해당 요청신호에 대한 응답신호의 개수를 카운팅할 수 있다. 이어서, 마스터 모듈(120)은 10개의 슬레이브 모듈(130)에 각 주기에 따라 38,400bps, 19,200bps, 9,600bps로 요청신호를 송신하고, 각각의 요청신호에 대한 응답신호의 개수를 카운팅할 수 있다.
마스터 모듈(120)이 각각의 통신속도에서 카운팅한 응답신호의 개수는 아래의 [표 2]와 같을 수 있다.
주기 통신속도 응답신호의 개수
1 56,200bps 4
2 38,400bps 7
3 19,200bps 10
4 9,600bps 10
[표 2]를 참조하면, 마스터 모듈(120)은 각 주기에서 수신된 응답신호의 개수가 최초 식별된 응답신호의 개수(10개)와 동일하게 카운팅된 통신속도를 19,200bps 및 9,600bps로 식별할 수 있다.
마스터 모듈(120)은 식별된 통신속도 중에서, 상대적으로 속도가 가장 빠른 19,200bps를 새로운 통신속도로 설정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 마더보드에 삽입된 슬레이브 모듈의 개수에 따라 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈 간의 통신속도를 설정함으로써, 통신 결함을 방지할 수 있고 통신효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 슬레이브 모듈이 응답할 수 있는 최대속도로 통신속도를 설정함으로써, 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈이 최적의 통신속도로 데이터 통신을 수행하도록 할 수 있다.
한편, 마스터 모듈(120)은 통신속도를 최초 설정한 이후 송신된 요청신호에 대한 응답신호의 개수가 최초 식별된 요청신호의 개수보다 적은 경우, 이상 알람(alarm)을 시청각적으로 출력하거나 이상 신호를 사용자 단말로 송신할 수 있다.
마스터 모듈(120)은 최초 식별된 응답신호의 개수에 기초하여 통신속도를 최초로 설정한 후, 임의의 주기에 따라 최초 설정된 통신속도로 요청신호를 다시 송신할 수 있다.
이후, 마스터 모듈(120)은 복수의 슬레이브 모듈(130)로부터 응답신호를 수신하여 응답신호의 개수를 카운팅할 수 있는데, 이 때, 카운팅된 응답신호의 개수가 최초 식별된 응답신호의 개수보다 적은 경우 통신 이상을 검출할 수 있다.
다시 말해, 최초에는 특정 통신속도로 응답신호를 송신하던 슬레이브 모듈(130)은, 내부 소프트웨어 또는 하드웨어 결함으로 인해 더이상 해당 통신속도로 응답신호를 송신하지 못할 수 있다. 이 경우, 카운팅된 응답신호의 개수가 최초 식별된 응답신호의 개수보다 적을 수 있다.
마스터 모듈(120)은 응답신호의 개수를 카운팅함으로써, 슬레이브 모듈(130)의 통신 결함을 파악할 수 있고, 이 때 이상 알람을 시청각적으로 출력하거나 이상 신호를 사용자 단말로 송신할 수 있다.
일 예에서, 마스터 모듈(120)은 마스터 모듈(120)에 구비된 음성출력부재(미도시)를 통해 청각적인 신호를 송출할 수 있고, 마스터 모듈(120)에 구비된 램프(lamp)를 통해 시각적인 신호를 송출할 수도 있다.
다른 예에서, 마스터 모듈(120)은 내부에 구비된 통신 디바이스(미도시)를 통해 사용자 단말(예를 들어, 스마트폰, 태블릿, PC 등)에 통신 상태가 불량임을 알리는 이상 신호를 송신할 수 있다.
한편, 마스터 모듈(120)은 누락된 응답신호에 대응하는 슬레이브 모듈(130)에 따라 이상 알람 및 이상 신호를 서로 다르게 생성하여 출력할 수 있다.
여기서 누락된 응답신호는 최초에는 식별되었다가 이후에 식별되지 않는 누락정보를 의미할 수 있다.
보다 구체적으로, 마스터 모듈(120)은 최초 식별된 응답신호로부터 슬레이브 모듈(130)의 식별정보를 추출할 수 있고, 이후 식별된 응답신호로부터 슬레이브 모듈(130)의 식별정보를 추출할 수 있다.
최초 추출된 식별정보 중에서 이후 추출된 식별정보에 포함되지 않는 식별정보는 누락된 응답신호에 포함된 식별정보로서, 통신 결함이 발생한 슬레이브 모듈(130)의 식별정보일 수 있다.
마스터 모듈(120)은 통신 결함이 발생한 슬레이브 모듈(130)의 식별정보에 따라 이상 알림 및 이상 신호를 출력할 수 있다.
일 예에서, 마스터 모듈(120)은 통신 결함이 발생한 슬레이브 모듈(130)의 식별정보에 따라 서로 다른 청각적인 신호를 송출할 수 있고, 서로 다른 색을 갖는 시각적인 신호를 송출할 수도 있다.
다른 예에서, 마스터 모듈(120)은 통신 결함이 발생한 슬레이브 모듈(130)의 식별정보를 포함하는 메시지를 사용자 단말에 송신할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 마스터 모듈 및 슬레이브 모듈 간의 통신 결함 발생 여부를 사용자에게 알림으로써, 사용자가 제어기의 통신 결함에 빠르게 대처하도록 할 수 있다.
통신속도가 설정된 후, 마스터 모듈(120)은 응답신호에 기초하여 각각의 슬레이브 모듈(130)을 식별하고, 각각의 슬레이브 모듈(130)에 대응하는 제어신호를 각 슬레이브에 송신할 수 있다.
전술한 바와 같이, 슬레이브 모듈(130)이 송신하는 응답신호에는 응답신호를 송신하는 슬레이브 모듈(130)의 식별정보가 포함될 수 있다.
마스터 모듈(120)은 응답신호를 구성하는 메시지에 포함된 식별정보에 기초하여 각각의 슬레이브 모듈(130)이 어떤 모듈인지 식별할 수 있고, 식별된 슬레이브 모듈(130)의 종류에 따라 제어신호를 생성하여 송신할 수 있다.
예를 들어, 마스터 모듈(120)은 응답신호에 포함된 식별정보에 기초하여 슬롯 1에 삽입된 슬레이브 모듈(130)이 센서 모듈이라는 것을 파악할 수 있다. 이에 따라, 마스터 모듈(120)은 센서 모듈이 측정 대상의 임의의 파라미터를 측정하도록 제어하는 제어신호를 생성하여 센서 모듈에 송신할 수 있다.
또한, 마스터 모듈(120)은 응답신호에 포함된 식별정보에 기초하여 슬롯 2에 삽입된 슬레이브 모듈(130)이 통신 모듈이라는 것을 파악할 수 있다. 이에 따라, 마스터 모듈(120)은 통신 모듈이 외부의 디바이스와 데이터 통신을 수행하도록 제어하는 제어신호를 생성하여 통신 모듈에 송신할 수 있다.
즉, 마스터 모듈(120)이 생성하는 제어신호는 슬레이브 모듈(130)의 식별정보에 따라 다르게 생성될 수 있다.
마스터 모듈(120)은 식별정보를 통해 식별된 복수의 슬레이브 모듈(130) 중 적어도 하나의 슬레이브 모듈(130)로부터 제어신호에 대한 제어응답신호가 수신되지 않으면 기 설정된 통신속도를 재설정할 수 있다.
마스터 모듈(120)은 전술한 바와 같이 설정된 통신속도로 제어신호를 송신하여 각각의 슬레이브 모듈(130)을 제어할 수 있다. 슬레이브 모듈(130)은 제어신호를 수신하면, 제어신호를 수신했다는 사실을 통지하는 제어응답신호를 마스터 모듈(120)에 송신하고, 제어신호에 따라 특정 기능을 수행할 수 있다.
이 때, 슬레이브 모듈(130)의 내부 소프트웨어/하드웨어 결함 또는 통신 부하 증가로 인해, 슬레이브 모듈(130)이 제어신호를 수신하지 못하는 경우, 슬레이브 모듈(130)은 마스터 모듈(120)로 제어응답신호를 송신하지 못할 수 있다.
마스터 모듈(120)은 특정 슬레이브 모듈(130)로 제어신호를 송신하였으나, 해당 슬레이브 모듈(130)로부터 제어응답신호가 수신되지 않으면 기 설정된 통신속도를 재설정할 수 있다.
이에 따라, 슬레이브 모듈(130)이 소프트웨어/하드웨어 결함으로 인해 제어신호를 수신하지 못하는 경우, 마스터 모듈(120)은 해당 슬레이브 모듈(130)을 제외하고 통신속도를 다시 설정할 수 있다.
또한, 슬레이브 모듈(130)이 통신 부하의 증가로 인해 제어신호를 수신하지 못하는 경우, 통신속도를 기 설정된 통신속도보다 느리게 설정함으로써, 통신 부하를 낮출 수도 있다.
통신속도를 설정하는 방법은 전술한 바 있으므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
마스터 모듈(120)은, 특정 슬레이브 모듈(130)로 제어신호를 송신하였으나, 해당 슬레이브 모듈(130)로부터 제어응답신호가 수신되지 않은 경우에도 이상 알람 또는 이상 신호를 출력할 수 있다. 이상 알람 또는 이상 신호의 출력에 대해서는 전술한 바 있으므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
이하에서는, 도 4 내지 도 7을 참조하여 전술한 마스터 모듈(120), 슬레이브 모듈(130)의 동작을 각각 설명하도록 한다.
도 4를 참조하면, 마스터 모듈(120)은 통신속도를 최저통신속도로 설정한 후(S110), 각 슬롯에 대응하는 통신주소로 요청신호를 송신할 수 있다(S120).
이어서, 마스터 모듈(120)은 임의의 슬롯에 삽입된 슬레이브 모듈(130)로부터 요청신호에 대한 응답신호를 수신하고(S130), 응답신호의 개수를 카운팅하여 응답신호의 개수에 대응하는 통신속도를 식별할 수 있다(S140).
이어서, 마스터 모듈(120)은 마스터 모듈(120) 및 슬레이브 모듈(130) 간의 통신속도를 단계(S140)에서 식별된 통신속도로 설정할 수 있다(S150).
이후, 마스터 모듈(120)은 단계(S150)에서 설정된 통신속도로 슬레이브 모듈(130)을 제어하기 위한 제어신호를 송신하고(S160), 제어신호를 수신한 슬레이브 모듈(130)로부터 제어신호에 대한 제어응답신호를 수신할 수 있다(S170).
이어서, 마스터 모듈(120)은 제어응답신호의 개수가 단계(S140)에서 카운팅된 응답신호의 개수와 동일한지 여부를 비교하여(S170), 각 신호의 개수가 동일하면 계속적으로 슬레이브 모듈(130)에 제어 신호를 송신할 수 있다(S160).
이와 달리, 각 신호의 개수가 다르면 마스터 모듈(120)은 통신속도를 재설정할 수 있다(S190).
도 5를 참조하면, 마스터 모듈(120)은 도 4에 도시된 단계(S130) 이후, 응답신호의 개수를 최초로 식별하고(S510), 통신속도를 최고통신속도로부터 최저통신속도까지 점진적으로 느려지게 제어하면서, 일정한 송신 주기에 따라 복수의 슬레이브 모듈(130)에 요청신호를 송신할 수 있다(S520).
이어서, 마스터 모듈(120)은 각각의 슬레이브 모듈(130)로부터 요청신호에 대한 응답신호를 수신하고, 수신된 응답신호의 개수를 카운팅하여, 카운팅된 응답신호의 개수가 최초 식별된 응답신호의 개수와 동일한지 여부를 비교할 수 있다(S530).
비교 결과, 카운팅된 응답신호의 개수가 최초 식별된 응답신호의 개수와 동일하지 않으면, 마스터 모듈(120)은 계속적으로 통신속도를 느려지게 제어하면서 요청신호를 송신할 수 있다(S520).
이와 달리, 카운팅된 응답신호의 개수가 최초 식별된 응답신호의 개수와 동일하면, 마스터 모듈(120)은 통신속도를 현재 주기에 제어된 통신속도로 설정할 수 있다(S540).
한편, 도 6을 참조하면, 슬레이브 모듈(130)은 마더보드(110)의 모듈식별 핀(111)의 전압을 측정하고(S210), 측정된 전압에 대응하는 통신주소를 식별할 수 있다(S220).
이어서, 슬레이브 모듈(130)은 마스터 모듈(120)에서 송신된 복수의 요청신호 중에서 단계(S220)에서 식별된 통신주소로 송신되는 요청신호를 수신할 수 있다(S230).
이어서, 슬레이브 모듈(130)은 수신된 요청신호에 대한 응답신호를 생성하여 마스터 모듈(120)로 송신할 수 있다(S240).
응답신호에 기초하여 마스터 모듈(120)에서 통신속도가 설정되면, 슬레이브 모듈(130)은 마스터 모듈(120)에 의해 설정된 통신속도로 마스터 모듈(120)에서 송신되는 제어신호를 수신할 수 있다(S250).
이어서, 슬레이브 모듈(130)은 수신된 제어신호에 대한 제어응답신호를 마스터 모듈(120)에 송신할 수 있다(S260).
한편, 도 7을 참조하면, 도 4에 도시된 단계(S150) 및 도 5에 도시된 단계(S540)에 의해 통신속도가 설정된 이후, 마스터 모듈(120)은 설정된 통신속도로 각 슬레이브 모듈(130)에 요청신호를 송신할 수 있다(S710).
이어서, 마스터 모듈(120)은 각 슬레이브 모듈(130)로부터 요청신호에 대한 응답신호를 수신하고, 수신된 응답신호의 개수가 도 4에 도시된 단계(S140) 또는 도 5에 도시된 단계(S510)에서 최초로 식별된 응답신호의 개수와 동일한지 여부를 비교할 수 있다(S720).
비교 결과, 수신된 응답신호의 개수가 최초로 식별된 응답신호의 개수와 동일하면, 단계(710)을 반복할 수 있다. 단계(S710)은 임의의 주기에 따라 수행될 수 있고, 임의의 주기는 사용자에 의해 설정될 수 있다.
이와 달리, 수신된 응답신호의 개수가 최초로 식별된 응답신호의 개수와 다르면, 이상 알람을 시각적 또는 청각적으로 출력할 수 있고(S730), 사용자 단말로 이상 신호를 송신할 수도 있다(S740).
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (12)

  1. 복수의 슬롯과 전기적으로 접속되는 접속 핀을 구비하고, 상기 접속 핀을 구성하는 모듈식별 핀에 각각의 슬롯에 대응하는 전압을 인가하는 마더보드;
    상기 접속 핀에 접속되고, 상기 모듈식별 핀에 인가되는 전압에 따라 상기 각각의 슬롯에 대응하는 통신주소를 식별하는 복수의 슬레이브 모듈; 및
    상기 접속 핀에 접속되고, 상기 복수의 슬롯에 대응하는 각 통신주소에 요청신호를 송신하고, 상기 복수의 슬레이브 모듈로부터 상기 요청신호에 대한 응답신호를 수신하고, 수신된 상기 응답신호의 개수에 따라 통신속도를 설정하는 마스터 모듈을 포함하는
    제어기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마더보드는
    상기 각각의 슬롯에 대응하는 모듈식별 핀에 서로 다른 전압을 인가하는 제어기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브 모듈은
    상기 모듈식별 핀에 인가되는 전압을 측정하고, 메모리를 참조하여 상기 측정된 전압에 대응하는 상기 통신주소를 식별하는 제어기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은
    메모리를 참조하여 상기 복수의 슬롯에 대응하는 각 통신주소를 식별하고, 상기 식별된 각 통신주소에 상기 요청신호를 송신하는 제어기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은
    메모리를 참조하여 최저통신속도를 식별하고, 상기 식별된 최저통신속도로 상기 각 통신주소에 상기 요청신호를 송신하는 제어기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브 모듈은
    상기 마스터 모듈에서 송신된 요청신호 중 자신의 통신주소로 송신되는 요청신호를 선택적으로 수신하고, 상기 수신된 요청신호에 대한 응답신호를 생성하여 상기 마스터 모듈에 송신하는 제어기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은
    메모리에 저장된 룩 업 테이블(Look Up Table)을 참조하여 상기 통신속도를 상기 응답신호의 개수에 대응하는 통신속도로 설정하는 제어기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은
    상기 응답신호의 개수를 최초 식별한 후, 메모리를 참조하여 통신속도를 최고통신속도로부터 최저통신속도까지 점진적으로 제어하면서 상기 요청신호를 송신하고, 상기 요청신호에 대한 응답신호의 개수가 상기 최초 식별된 응답신호의 개수와 동일한 최대속도로 상기 통신속도를 설정하는 제어기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은
    상기 통신속도를 최초 설정한 이후 송신된 상기 요청신호에 대한 응답신호의 개수가 최초 식별된 응답신호의 개수보다 적은 경우, 이상 알람(alarm)을 시청각적으로 출력하거나 이상 신호를 사용자 단말로 송신하는 제어기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은
    누락된 응답신호에 대응하는 슬레이브 모듈에 따라 상기 이상 알람 및 상기 이상 신호를 서로 다르게 생성하여 출력하는 제어기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은
    상기 응답신호에 기초하여 각각의 슬레이브 모듈을 식별하고, 상기 각각의 슬레이브 모듈에 대응하는 제어신호를 상기 각각의 슬레이브에 송신하는 제어기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은
    상기 식별된 각각의 슬레이브 모듈 중 적어도 하나의 슬레이브 모듈로부터 상기 제어신호에 대한 제어응답신호가 수신되지 않으면 상기 설정된 통신속도를 재설정하는 제어기.
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