KR101613230B1 - 통신라인에 고장 발생 시 통신 프로토콜을 변경하는 유선통신유닛 및 이를 포함하는 유선통신시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신라인에 고장 발생 시 통신 프로토콜을 변경하는 유선통신유닛 및 이를 포함하는 유선통신시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 유선통신장치는 데이터를 송수신할 수 있는 적어도 2이상의 통신라인을 가진 장치로서, 상기 2이상의 통신라인을 사용하여 데이터를 송수신하는 제1 통신 프로토콜, 상기 통신라인 중 하나의 통신라인을 사용하여 데이터를 송수신하는 제2 및 제3 통신 프로토콜을 저장하는 메모리부; 및 상기 제1 통신 프로토콜로 데이터를 송수신하다가 상기 2이상의 통신라인 중 어느 하나에 고장이 발생한 경우 상기 제2 통신 프로토콜로 통신 방법을 변경하고, 상기 제2 통신 프로토콜로도 데이터의 송수신이 불가능한 경우 제3 프로토콜로 통신 방법을 변경하는 제어부;를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 통신 프로토콜은 SPI, 제2 통신 프로토콜로은 UART, 제3 통신 프로토콜은 ADSYNC이다.

Description

통신라인에 고장 발생 시 통신 프로토콜을 변경하는 유선통신유닛 및 이를 포함하는 유선통신시스템{WIRED COMMUNICATION UNIT CHANGING COMMUNICATION PROTOCOL WHEN MALFUNCTION HAS OCCURRED IN THE COMMUNICATION LINE AND WIRED COMMUNICATION SYSTEM INCLUDING THEREOF}

본 발명은 유선통신유닛 및 유선통신시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통신라인에 고장 발생 시 통신 프로토콜을 변경하는 유선통신유닛 및 이를 포함하는 유선통신시스템에 관한 것이다.

제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전동 모터에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.

상기 전기 차량 등에 적용되는 배터리 팩은 통상적으로 다수의 단위 셀(cell)을 포함하는 배터리 모듈들이 직렬 또는 병렬로 연결된 구조를 가진다. 또한, 상기 단위 셀은 양극 및 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액, 포장재 등을 포함하며, 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 충방전이 가능한 구조를 가진다.

또한, 상기 배터리 팩은 모터 등의 구동부하에 대한 전력 공급 제어, 전류, 전압 등의 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge) 등의 추정을 위한 알고리즘을 실행하여 이차전지의 상태를 모니터링하고 제어하는 BMS(Battery Management System)를 포함하는 것이 일반적이다.

그런데 근래 들어 복수 개의 배터리 모듈이 직렬 또는 병렬로 연결되는 멀티 모듈 구조를 가지는 배터리 팩이 보편적으로 이용됨에 따라 각 모듈 별로 BMS를 독립적으로 설치하고 하나의 마스터와 다수의 슬레이브 관계로 BMS의 상호 관계를 설정하여 배터리 모듈을 통합적으로 제어하는 방법이 사용되고 있다.

상기 마스터 BMS로 설정된 마스터 유닛은 배터리 팩의 충방전이 이루어지는 동안 전체 배터리 모듈의 상태를 모니터하기 위해 각각의 슬레이브 BMS로 설정된 슬레이브 유닛과 통신을 수행하여 각각의 슬레이브 유닛이 관리하는 배터리 모듈에 대한 전기적 상태 정보(전압, 전류, 온도 등)를 취합하고 전압의 평활화나 배터리 시스템의 보호 등을 위해 필요한 제어 명령이나 슬레이브 유닛에서 필요로 하는 데이터를 전달한다.

상기와 같은 데이터의 송수신을 위해 마스터 유닛과 슬레이브 유닛은 통신라인을 통해 연결되고, 상기 통신라인에 따른 통신 프로토콜을 사용하여 데이터를 송수신한다. 이에 대한 종래기술로서 대한민국 공개특허공보 10-2012-0049225의 [0027]문단을 참조하면, SPI 포트에 의해서 유닛들이 데이트를 송수신하는 예로 기재하고 있다.

한편, 상기 SPI 통신 프로토콜은 DATA 송신 및 수신을 위한 라인과 동기화를 위한 클럭(clock) 라인으로 적어도 2이상의 통신라인을 필요로 한다. 따라서, 상기 2 통신라인 중 어느 하나가 단선이 되는 등 고장이 발생한 경우, 나머지 통신라인이 정상적으로 연결되어도 더 이상의 데이터 통신이 불가능하다. 따라서, 상기와 같은 고장 발생 상황에서도 데이터를 주고 받을 수 있는 해결 방법이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 인식하여 안출된 것으로서, 통신라인에 고장 발생 시 통신 프로토콜을 변경하는 유선통신유닛 및 이를 포함하는 유선통신시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유선통신장치는 데이터를 송수신할 수 있는 적어도 2이상의 통신라인을 가진 장치로서, 상기 2이상의 통신라인을 사용하여 데이터를 송수신하는 제1 통신 프로토콜, 상기 통신라인 중 하나의 통신라인을 사용하여 데이터를 송수신하는 제2 및 제3 통신 프로토콜을 저장하는 메모리부; 및 상기 제1 통신 프로토콜로 데이터를 송수신하다가 상기 2이상의 통신라인 중 어느 하나에 고장이 발생한 경우 상기 제2 통신 프로토콜로 통신 방법을 변경하고, 상기 제2 통신 프로토콜로도 데이터의 송수신이 불가능한 경우 제3 프로토콜로 통신 방법을 변경하는 제어부;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 통신 프로토콜은 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신 프로토콜이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 통신 프로토콜은 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)이다. 상기 UART는 전송 속도 트레이닝을 가진 저속UART(Low Speed UART)이 될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제3 통신 프로토콜은 데이터 전송 준비 구간과 데이터 전송 구간이 하나의 주기를 이루는 ADSYNC이다.

상기 ADSYNC의 주파수는 유선통신장치와 직접 또는 상기 통신라인을 통해 연결된 중앙처리장치(CPU)에서 상기 ADSYNC가 출력되는 경우 상기 ADSYNC의 주파수는 중앙처리장치(CPU)에서 출력된 상기 ADSYNC의 주파수에 동기화될 수 있다.

반면, 유선통신장치와 직접 또는 상기 통신라인을 통해 연결된 중앙처리장치(CPU)에서 상기 ADSYNC가 출력되지 않는 경우, 프리런(free run) ADSYNC를 출력할 수 있다. 이 경우, 상기 ADSYNC의 주파수는 상기 통신라인을 통해 수신된 가장 높은 주파수에 동기화될 수 있다. 구체적으로 상기 ADSYNC의 주파수는 상기 통신라인을 통해 수신된 ADSYNC 중 상기 ADSYNC의 데이터 전송 준비 구간이 가장 짧은 ADSYNC에 동기화될 수 있다.

본 발명에 따른 유선통신장치는 복수의 유선통신장치를 포함하는 유선통신시스템의 일 구성이 될 수 있으며, 상기 복수의 유선통신장치 중 어느 하나는 마스터 유닛으로, 나머지는 슬레이브 유닛으로 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마스터 유닛은 중앙처리장치(CPU)를 포함하고, 상기 슬레이브 유닛은 상기 마스터 유닛의 중앙처리장치의 명령어를 이해하고 상기 명령어에 대응한 정보 수집 또는 데이터의 응답이 가능한 인코더 및 디코더를 포함한다.

이 경우, 상기 슬레이브 유닛은 상기 중앙처리장치에서 출력된 ADSYNC의 주파수에 동기화될 수 있다. 반면, 상기 슬레이브 유닛은 상기 중앙처리장치에서 ADSYNC 신호가 출력 되지 않는 경우, 프리런(free run) ADSYNC를 출력한다.

이때, 상기 슬레이브 유닛은, 상기 통신라인을 통해 수신된 다른 슬레이브 유닛의 프리런(free run) ADSYNC 중 가장 높은 주파수를 가진 ADSYNC에 동기화 한다.

본 발명에 따른 유선통신시스템은 유선통신시스템; 각 유선통신장치에 연결된 이차전지; 및 상기 이차전지의 충방전을 제어하는 배터리 관리 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 일 구성 요소가 될 수 있다.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 부하;를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 통신라인의 일부가 단선되는 등의 문제가 발생하여도 나머지 통신라인을 이용하여 데이터의 송수신이 가능하다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 일시적인 통신 문제에 대해서 대처가 가능하므로 시스템 전부가 멈추는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, ADSYNC를 프리런으로 동기화함으로써 동기화된 각종 측정, 자기 진단 등에 대한 데이터를 외부로 전달할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선통신시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 2는 통신라인 중 어느 하나에 고장이 발생한 경우, 하나의 통신라인으로 데이터를 송수신하는 모습을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제3 통신프로토콜로 데이터를 송수신하는 모습을 개략을 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 ADSYNC의 구성을 도시한 신호 파형도이다.
도 5는 중앙처리장치에서 ADSYNC가 출력될 경우 유선통신시스템에 포함된 유선통신장치들의 신호 파형도이다.
도 6은 각 유선통신장치에서 출력된 프리런 ADSYNC를 통해 동기화를 이루는 과정을 개념적으로 도시한 신호 파형도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선통신시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 본 발명에 따른 복수의 유선통신장치를 포함하는 유선통신시스템(100)을 일 예로 제시한다. 상기 유선통신시스템(100)에 포함된 복수의 유선통신장치 중 어느 하나는 마스터 유닛(110)으로, 나머지는 슬레이브 유닛(120)으로 설정된다. 그리고, 각각의 유선통신장치는 데이터를 송수신할 수 있는 적어도 2이상의 통신라인을 가진다. 따라서, 각 유선통신장치는 상기 통신라인을 통해 데이터를 송수신할 수 있는 통신 프로토콜을 저장하는 메모리부(미 도시)를 가지고 있다. 또한, 각 유선통신장치는 상기 통신 프로토콜을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있는 제어부(미 도시)를 포함한다.

상기 메모리부는 상기 제어부 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 상기 제어부와 연결될 수 있다. 상기 메모리부는 RAM, ROM, EEPROM등 데이터를 기록하고 소거할 수 있다고 알려진 공지의 반도체 소자나 하드 디스크와 같은 대용량 저장매체로서, 디바이스의 종류에 상관 없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마스터 유닛(110)은 중앙처리장치(CPU)를 포함한다. 그리고, 상기 슬레이브 유닛(120)은 상기 마스터 유닛의 중앙처리장치(CPU)의 명령어를 이해하고 상기 명령어에 대응한 정보 수집 또는 데이터의 응답이 가능한 인코더 및 디코더를 포함한다. 상기 인코더 및 디코더는 상기 제어부에 포함되거나 별도로 구성될 수 있다. 물론 본 발명이 상기 슬레이브 유닛(120) 역시 중앙처리장치(CPU)를 가진 것을 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유선통신시스템(100)은 각 유선통신장치에 연결된 이차전지 및 상기 이차전지의 충방전을 제어하는 배터리 관리 장치를 포함하는 배터리 팩의 일 구성 요소가 될 수 있다. 상기 배터리 관리 장치는 충방전 제어 외에 충방전 전류/각 이차전지의 전압 또는 전류를 포함한 전기적 특성값 측정, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등을 포함하여 당업자 수준에서 적용 가능한 다양한 제어 기능을 수행할 수 있다. 그리고, 슬레이브 유닛(120)에 포함된 제어부의 경우, 자신이 담당하는 이차전지의 상태에 관한 데이터를 상기 통신라인을 통해서 상기 마스터 유닛(110)에게 송신하거나, 상기 마스터 유닛(110)으로부터 수신된 이차전지의 충방전과 관련된 제어 신호를 수신할 수 있다. 마스터 유닛(110)의 경우, 상기 슬레이브 유닛(120)으로부터 수신된 이차전지의 상태에 관한 데이터를 수집 및 저장하고, 상기 수집/저장된 데이터를 바탕으로 상기 이차전지의 충방전과 관련된 제어 신호를 송신할 수 있다. 상기 마스터 유닛(110)에 포함된 배터리 관리 장치의 경우, 상술한 중앙처리장치(CPU)에 포함될 수 있으며, 별도의 장치로 구현될 수도 있다.

상기 배터리 팩은 하나 이상의 이차전지를 포함하는 것으로 이차전지의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 각각의 이차전지는 재충전이 가능하고 충전 또는 방전 전압을 고려해야 하는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성할 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩에 포함되는 이차전지의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이차 전지의 종류, 출력전압, 충전용량 등에 의해 한정되는 것은 아니다.

한편, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 배터리 팩과 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 부하를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다. 상기 배터리 구동 시스템의 일예로는 전기차(EV), 하이브리드 자동차(HEV), 전기 자전거(E-Bike), 전동 공구(Power tool), 전력 저장 장치(Energy Storage System), 무정전 전원 장치(UPS), 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 휴대용 오디오 장치, 휴대용 비디오 장치 등이 될 수 있으며, 상기 부하의 일예로는 배터리 팩이 공급하는 전력에 의해 회전력을 제공하는 모터 또는 배터리 팩이 공급하는 전력을 각종 회로 부품이 필요로 하는 전력으로 변환하는 전력 변환 회로일 수 있다.

본 발명에 따른 유선통신장치의 메모리부에는 3가지 통신프로토콜이 저장된다. 상기 3가지 통신프로토콜을 구별하기 위해 각각 '제1 통신프로토콜', '제2 통신프로토콜' 및 '제3 통신프로토콜'이라고 명명하겠다.

본 발명에 따른 유선통신장치는 평상시 적어도 2이상의 통신라인을 통해서 데이터를 송수신한다. 이 때 사용하는 통신프로토콜이 '제1 통신프로토콜'이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 통신 프로토콜은 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신 프로토콜이다. SPI 통신을 위해서는 적어도 2개의 통신라인이 필요하다. 2개의 통신라인 중 하나는 데이터 송수신을 위한 라인(DATA I/O)이고, 나머지 하나는 동기화를 위한 라인(CLOCK)이다. 상기 SPI 통신 프로토콜은 본 발명에 속하는 기술 분야의 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다. 도 1에 도시된 상태가 상기 제1 통신 프로토콜을 사용하여 상기 마스터 유닛(110)과 슬레이브 유닛(120)이 데이터를 송수신하는 상태이다.

도 2는 통신라인 중 어느 하나에 고장이 발생한 경우, 하나의 통신라인으로 데이터를 송수신하는 모습을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도 2를 참고하면, 마스터 유닛(110)과 #1 슬레이브 유닛(120) 사이에 연결된 통신라인 중 오른쪽에 도시된 통신라인이 절단되어 통신에 문제가 발생한 것을 확인할 수 있다. 이러한 경우, 상기 마스터 유닛(110)과 #1 슬레이브 유닛(120)은 더 이상 제1 통신프로토콜을 사용하여 데이터의 송수신이 불가능하다.

본 발명에 따른 유선통신장치의 제어부는 상기 제1 통신 프로토콜로 데이터를 송수신하다가 상기 2이상의 통신라인 중 어느 하나에 고장이 발생한 경우 상기 제2 통신 프로토콜로 통신 방법을 변경한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 통신 프로토콜은 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 통신 프로토콜은 저속 UART(Low Speed UART)이다. 저속 UART 로직 신호는 메인 데이터 앞에 '전송 속도 트레이닝' 구간을 가진다. 상기 슬레이브 유닛(120)이 디코더/인코더만 가지고 있고, CPU를 가지고 있지 않는 경우, 상기 '전송 속도 트레이닝' 구간을 통해서 전송 속도의 동기화가 이루어지므로 고정밀도를 가진 오실레이터가 필요하지 않다. 이 경우, 상기 슬레이브 유닛(120)을 낮은 비용으로 생산할 수 있다.

상기 예시인 UART 또는 저속 UART는 본 발명이 속하는 기술 분야의 공지 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제3 통신프로토콜로 데이터를 송수신하는 모습을 개략을 도시한 블럭도이다.

앞서, 2이상의 통신라인 중 어느 하나의 통신라인에 문제가 발생하여 제1통신프로토콜에서 제2 통신프로토콜로 변경하는 것을 살펴보았다. 상기의 문제는 통신라인과 같이 하드웨어에서 발생한 문제를 대체하기 위한 조치이다. 그러나, 상기 제2 통신프로토콜로도 데이터를 송수신할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 유선통신장치는 상기 제2 통신 프로토콜로도 데이터의 송수신이 불가능한 경우 제3 프로토콜로 통신 방법을 변경한다. 물론, 이러한 통신 프로토콜의 변경은 각 유선통신장치에 포함된 제어부에 의해서 이루어 진다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제3 통신 프로토콜은 ADSYNC이다. 본 명세서에서 'ADSYNC'란 데이터 전송 준비 구간과 데이터 전송 구간이 하나의 주기를 이루는 통신 프로토콜을 의미한다.

도 4는 본 발명에 따른 ADSYNC의 구성을 도시한 신호 파형도이다.

도 4를 참고하면, ADSYNC는 '데이터 전송 준비 구간'과 '데이터 전송 구간'이 하나의 주기를 이룬 것을 확인할 수 있다.

상기 '데이터 전송 준비 구간'은 본 발명에 따른 유선통신장치 즉, 슬레이브 유닛(120)이 전송하고자 하는 데이터를 수집하는 구간이다. 상기 구간 동안 각 유선통신장치 즉, 슬레이브 유닛(120)은 자신이 관리하는 이차전지의 전압을 측정하거나 고장진단을 수행할 수 있다.

상기 '데이터 전송 구간'은 본 발명에 따른 유선통신장치 즉, 슬레이브 유닛(120)이 실제 데이터를 전송하는 구간이다. 상기 '데이터 전송 준비 구간'동안 수집된 데이터를 미리 설정된 영역에서 전송할 수 있다. 일 예로, 전압값, 고장진단값, 기타 데이터 및 밸런싱 제어 관련 데이터이다. 상기 '데이터 전송 구간'의 영역 설정은 다양하게 설정될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 ADSYNC는 각 유선통신장치 사이에 동기화를 이루는 것이 중요하다. 제1 통신프로토콜은 데이터를 전송하는 통신라인 외에 별도의 통신라인을 통해서 동기화를 이루지만, 본 발명에 따른 ADSYNC는 하나의 통신라인을 통해서만 데이터를 송수신하기 때문에 전송하는 장치 측과 수신하는 장치 측 사이에 동기화가 먼저 이루어져야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, ADSYNC의 주파수는 유선통신장치와 직접 또는 상기 통신라인을 통해 연결된 중앙처리장치(CPU)에서 상기 ADSYNC가 출력되는 경우 상기 ADSYNC의 주파수는 중앙처리장치(CPU)에서 출력된 상기 ADSYNC의 주파수에 동기화 된다.

도 5는 중앙처리장치(CPU)에서 ADSYNC가 출력될 경우 유선통신시스템(100)에 포함된 유선통신장치들의 신호 파형도이다.

도 5를 참조하면, 중앙처리장치(CPU)에서 출력된 ADSYNC의 주파수에 모든 유선통신장치의 주파수가 동기화된 것을 확인할 수 있다.

반면, 상기 중앙처리장치(CPU)에 고장이 발생할 수도 있다. 이 경우에도 본 발명에 따른 유선통신장치들은 ADSYNC를 통해서 데이터의 송수신이 가능하다.

본 발명에 따른 유선통신장치는 상기 유선통신장치와 직접 또는 상기 통신라인을 통해 연결된 중앙처리장치(CPU)에서 상기 ADSYNC가 출력되지 않는 경우, 프리런(free run) ADSYNC를 출력한다.

각 유선통신장치에 포함된 제어부는 중앙처리장치(CPU)로부터 출력된 ADSYNC가 없다는 것을 확인하고, 프리런(free run) ADSYNC를 출력한다. 본 명세서에서 프리런(free run) ADSYNC란, ADSYNC의 주파수가 동기화가 이루어지기 전에 출력된 ADSYNC 신호를 의미한다. 따라서, 각 유선통신장치에서 출력된 프리런(free run) ADSYNC는 '데이터 전송 준비 구간'의 시간이 서로 달라 ADSYNC의 주파수가 서로 다를 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 ADSYNC의 주파수는 상기 통신라인을 통해 수신된 가장 높은 주파수에 동기화된다. 이 경우, 상기 ADSYNC의 주파수는 상기 통신라인을 통해 수신된 ADSYNC 중 상기 ADSYNC의 데이터 전송 준비 구간이 가장 짧은 ADSYNC에 동기화될 수 있다. 도 6은 상기 예시에 따른 동기화 과정을 도시한 것이다.

도 6은 각 유선통신장치에서 출력된 프리런(free run) ADSYNC를 통해 동기화를 이루는 과정을 개념적으로 도시한 신호 파형도이다.

도 6의 상단부를 먼저 참조하면, 각 유선통신장치에서 출력된 프리런(free run) ADSYNC의 주파수가 서로 다르다. 특히, 데이터 전송 준비 구간이 서로 달라서 주파수가 서로 다른 것을 확인할 수 있다. 이때, #1 슬레이브 유닛(120)에서 출력된 프리런(free run) ADSYNC의 주파수가 가장 높다. 특히, #1 슬레이브 유닛(120)에서 출력된 프리런(free run) ADSYNC의 데이터 전송 준비 구간이 가장 짧다. 따라서, 나머지 유선통신장치 즉, 마스터 유닛(110) 및 다른 슬레이브 유닛(120)들이 상기 #1 슬레이브 유닛(120)에서 출력된 프리런(free run) ADSYNC의 주파수에 동기화한다. 그 결과, 유선통신시스템(100)에 포함된 모든 유선통신장치의 동기화가 이루어지게 된다.

한편, 본 발명에 따른 유선통신시스템은 통신라인에 문제가 발생한 유선통신장치 사이에서만 통신프로토콜을 변경하거나, 통신라인에 문제가 발생하지 않았지만 유선통신시스템에 포함된 모든 유선통신장치가 함께 통신프로토콜을 변경할 수 있다. 유선통신시스템에 포함된 모든 유선통신장치가 함께 통신프로토콜을 변경하는 경우, 마스터 유닛(110)에 포함된 중앙처리장치(CPU)의 제어 신호에 의해서 통신프로토콜이 변경될 수 있다. 또한, 각 유선통신장치에 포함된 각 제어부는 데이터의 송수신에 문제가 발생한 것으로 판단될 경우, 상기 중앙처리장치(CPU)의 제어 신호가 없이 통신프로토콜을 변경할 수 있다.

본 발명에 따르면, 통신라인의 일부가 단선되는 등의 문제가 발생하여도 나머지 통신라인을 이용하여 데이터의 송수신이 가능하다. 또한, 일시적인 통신 문제에 대해서 대처가 가능하므로 시스템 전부가 멈추는 것을 방지할 수 있다.

또한, CPU가 고장난 경우는 그 CPU와는 통신이 불가능해지지만, 모든 유선 통신 장치가 프리런으로 ADSYNC를 발생해 각종 측정이나 자기 진단 등을 행하고, 그 내용의 일부를 따로 마련한 신호선(미도시)으로 외부에 알릴 수도 있다. 또한, ADSYNC를 프리런으로 동기화함으로써 동기화된 각종 측정, 자기 진단 등에 대한 데이터를 외부로 전달할 수 있다.

한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.

즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 유선통신시스템
110 : 마스터 유닛
120 : 슬레이브 유닛

Claims (17)

1. 데이터를 송수신할 수 있는 적어도 2이상의 통신라인을 가진 장치에 있어서,
   상기 2이상의 통신라인을 사용하여 데이터를 송수신하는 제1 통신 프로토콜, 상기 통신라인 중 하나의 통신라인을 사용하여 데이터를 송수신하는 제2 및 제3 통신 프로토콜을 저장하는 메모리부; 및
   상기 제1 통신 프로토콜로 데이터를 송수신하다가 상기 2이상의 통신라인 중 어느 하나에 고장이 발생한 경우 상기 제2 통신 프로토콜로 통신 방법을 변경하고, 상기 제2 통신 프로토콜로도 데이터의 송수신이 불가능한 경우 제3 프로토콜로 통신 방법을 변경하는 제어부;를 포함하고,
   상기 제3 통신 프로토콜은, 데이터 전송 준비 구간과 데이터 전송 구간이 하나의 주기를 이루는 ADSYNC인 것을 특징으로 하는 유선통신장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 통신 프로토콜은, SPI(Serial Peripheral Interface) 통신 프로토콜인 것을 특징으로 하는 유선통신장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 통신 프로토콜은, UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)인 것을 특징으로 하는 유선통신장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 UART는, 전송 속도 트레이닝을 가진 저속UART(Low Speed UART)인 것을 특징으로 하는 유선통신장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 ADSYNC의 주파수는, 유선통신장치와 직접 또는 상기 통신라인을 통해 연결된 중앙처리장치(CPU)에서 상기 ADSYNC가 출력되는 경우 상기 ADSYNC의 주파수는 중앙처리장치(CPU)에서 출력된 상기 ADSYNC의 주파수에 동기화 되는 것을 특징으로 하는 유선통신장치.
7. 제1항에 있어서,
   유선통신장치와 직접 또는 상기 통신라인을 통해 연결된 중앙처리장치(CPU)에서 상기 ADSYNC가 출력되지 않는 경우, 프리런(free run) ADSYNC를 출력하는 것을 특징으로 하는 유선통신장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 ADSYNC의 주파수는 상기 통신라인을 통해 수신된 가장 높은 주파수에 동기화되는 것을 특징으로 하는 유선통신장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 ADSYNC의 주파수는 상기 통신라인을 통해 수신된 ADSYNC 중 상기 ADSYNC의 데이터 전송 준비 구간이 가장 짧은 ADSYNC에 동기화되는 것을 특징으로 하는 유선통신장치.
10. 제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 복수의 유선통신장치를 포함하는 유선통신시스템에 있어서,
    상기 복수의 유선통신장치 중 어느 하나는 마스터 유닛으로, 나머지는 슬레이브 유닛으로 설정된 것을 특징으로 하는 유선통신시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 마스터 유닛은 중앙처리장치(CPU)를 포함하고,
    상기 슬레이브 유닛은 상기 마스터 유닛의 중앙처리장치의 명령어를 이해하고 상기 명령어에 대응한 정보 수집 또는 데이터의 응답이 가능한 인코더 및 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 유선통신시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 슬레이브 유닛은, 상기 중앙처리장치에서 출력된 ADSYNC의 주파수에 동기화되는 것을 특징으로 하는 유선통신시스템.
13. 제11항에 있어서,
    상기 슬레이브 유닛은, 상기 중앙처리장치에서 ADSYNC 신호가 출력 되지 않는 경우, 프리런(free run) ADSYNC를 출력하는 것을 특징으로 하는 유선통신시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 슬레이브 유닛은, 상기 통신라인을 통해 수신된 다른 슬레이브 유닛의 프리런(free run) ADSYNC 중 가장 높은 주파수를 가진 ADSYNC에 동기화되는 것을 특징으로 하는 유선통신시스템.
15. 제14항에 있어서,
    상기 슬레이브 유닛은, 상기 통신라인을 통해 수신된 다른 슬레이브 유닛의 프리런(free run) ADSYNC 중 데이터 전송 준비 구간이 가장 짧은 ADSYNC에 동기화되는 것을 특징으로 하는 유선통신시스템.
16. 제10항에 따른 유선통신시스템;
    각 유선통신장치에 연결된 이차전지; 및
    상기 이차전지의 충방전을 제어하는 배터리 관리 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
17. 제16항에 따른 배터리 팩; 및
    상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 부하;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.

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