KR101510409B1 - 무선통신기능을 가진 인체감지센서와 플러그를 이용한 절전형 전력제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대기전력으로 소비되는 전력을 절감하기 위한 것으로, 감지영역(S)을 가상 분할하여 이루어진 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)에서 인체의 존재 유무를 각각 감지하며, 해당 분할 감지영역에서 감지된 인체 존재 유무 신호를 외부로 전송할 수 있는 무선통신 기능을 갖는 인체감지 센서(10)와; 상기 인체 존재 유무 신호를 전송받는 무선통신부(21)를 구비하며, 상기 무선통신부(21)로부터 전달받은 인체 존재 유무 신호에 따라 상기 감지영역(S) 내에 배치되는 전기기기에 공급되는 전원을 제어하는 콘센트(20);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선통신기능을 가진 인체감지센서와 플러그를 이용한 절전형 전력제어 시스템에 관한 것이다.

Description

무선통신기능을 가진 인체감지센서와 플러그를 이용한 절전형 전력제어 시스템{A energy-efficient power control method using Human detection sensor and Plug with Wireless communication system}

본 발명은 감지영역을 가상 분할하여 이루어진 분할 감지영역에서 인체의 존재 유무를 각각 감지하며, 해당 분할 감지영역에서 감지된 인체 존재 유무 신호에 따라 전기기기에 공급되는 전원을 관리하여 불필요하게 소모되는 대기전력을 차단하는 무선통신기능을 가진 인체감지센서와 플러그를 이용한 절전형 전력제어 시스템에 관한 것이다.

에너지 절약형 인체감지 조명등에 관한 특허[등록특허 10-1033115]에서 복도나 현관 등과 같은 설정영역에 설치되어 인체를 감지하여 자동으로 점멸시키는 조명등에 관한 것으로 인체감지 센서와 조명등의 일체형에 대한 것이다.

또한, 인체감지 센서 및 조도센서를 이용한 지능형 센서 연동제어장치[등록특허 10-1066238]는 인체감지센서와 조도센서 및 조명등을 하나의 제품에 일체화한 것이다.

양방향 무선통신을 이용한 조명시스템 및 방법[공개특허 10-2011-0130303]에서 움직임 감지센서와 인체감지센서를 구비한 센서등과 근접센서가 구비된 스위칭장치 사이를 무선통신으로 연결하여 스위칭장치로부터 전송되는 명령에 따라 점등과 소등되는 조명시스템을 제안하고 있다.

인용특허에서 살펴본 것과 같이 센서와 조명등이 일체화된 제품의 형태로 구비된 특허들이다. 즉 일체화된 제품의 형태로 구성되어 있어서 만일 설정영역에서 여러 개의 조명등이 필요할 경우 필요하지 않는 다수개의 인체감지 센서가 소요되어 비용적인 측면에서 낭비적인 요소가 많이 발생한다.

한편, 절전형 콘센트 장치 [공개특허 10-2009-0129968]는 원격의 주장치에서 다수의 단일 탭 장치의 센싱모드와 구동모드를 설정 및 제어하고, 각 단일 탭 장치에 연결된 전자제품의 대기 소모전력과 예약 소모전력을 직접 측정하여 해당 전자제품의 상태 여부를 판단하는 것에 대한 것이다. 대기전력 자동차단 콘센트 및 대기전력차단 방법[등록특허 10-1100375]는 전류측정센서를 사용한다는 점에서 상기 특허와 유사한 형태이며, 전류측정센서를 통하여 측정된 전류량으로부터 연결된 전기기기의 사용 유무를 판단하여 대기전력을 차단하는 장치에 관한 것이다.

대기전력 차단 기능을 갖는 개선된 콘센트장치[등록특허 10-0798830]는 멀티탭 콘센트에 관한 것으로 리모컨을 통하여 입력되는 신호를 받아 릴레이 스이치를 작동하여 각 소켓에 연결된 전기기기들의 대기전력을 차단하는 기능을 갖는 것이다. 대기전원 절전형 전원장치 및 그 제어방법[등록특허 10-0376131] 역시 리모컨을 사용하여 작동하고자 하는 기기에 연결된 전력공급을 차단하거나 연결하여 대기모드에서 전력소모를 최소화 하고자 하였다.

인체감지에 의한 콘센트의 전력 자동 제어 방법[등록특허 10-1215842]는 인체의 움직임을 감지하는 센서를 콘센트에 내장하여 기계적인 움직임에는 전력공급을 차단하고, 인체신호를 감지하였을 경우 전력을 연결 및 지속 동작이 가능하도록 콘센트를 제어하는 특징을 가지고 있다. 대기전원 차단장치를 구비한 멀티탭[등록특허 10-1022586]의 경우 멀티탭에 움직임 감지센서를 부착하여 움직임이 감지되었을 때 전력공급이 이루어지도록 구성한 것이다.

절전형 콘센트 장치 [공개특허 10-2009-0129968]는 하나의 단일탭장치에 하나의 전기기기가 연결되어야 하므로 각 가정이나 사무실에서 다수의 전기기기들을 사용할 경우 많은 수의 단일탭장치가 필요하다는 단점이 있다.

대기전력 자동차단 콘센트 및 대기전력차단 방법[등록특허 10-1100375]는 전류측정센서를 사용한다는 점에서 각 전기기기에 대하여 각각의 전류측정센서가 부착되어야 하는 단점이 있다.

대기전력 차단 기능을 갖는 개선된 콘센트장치[등록특허 10-0798830]는 다수의 전기기기들에 하나의 멀티탭 콘센트를 사용하였으나 각 전기기기들의 대기전력을 줄이기 위해서 리모컨을 통하여 작동 유무를 선택하는 것이다.

인체감지에 의한 콘센트의 전력 자동 제어 방법[등록특허 10-1215842]와 대기전원 차단장치를 구비한 멀티탭[등록특허 10-1022586]의 단점은 콘센트에 내장되어 있는 감지센서가 인체 혹은 동작을 감지할 수 있는 위치에 놓여야 하므로 콘센트의 부착 위치를 임의로 설정할 수 없다는 단점이 있다.

에너지 절약형 인체감지 조명등에 관한 특허[등록특허 10-1033115] 인체감지 센서 및 조도센서를 이용한 지능형 센서 연동제어장치[등록특허 10-1066238] 양방향 무선통신을 이용한 조명시스템 및 방법[공개특허 10-2011-0130303] 절전형 콘센트 장치 [공개특허 10-2009-0129968] 대기전력 자동차단 콘센트 및 대기전력차단 방법[등록특허 10-1100375] 대기전력 차단 기능을 갖는 개선된 콘센트장치[등록특허 10-0798830] 대기전원 절전형 전원장치 및 그 제어방법[등록특허 10-0376131] 인체감지에 의한 콘센트의 전력 자동 제어 방법[등록특허 10-1215842] 대기전원 차단장치를 구비한 멀티탭[등록특허 10-1022586]

본 발명은 특히 사무실, 방 등과 같은 실내 공간 내의 전기기기에서 불필요하게 소모되는 대기전력을 차단하여 에너지 절감에 기여하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 감지영역(S)을 가상 분할하여 이루어진 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)에서 인체의 존재 유무를 각각 감지하며, 해당 분할 감지영역에서 감지된 인체 존재 유무 신호를 외부로 전송할 수 있는 무선통신 기능을 갖는 인체감지 센서(10)와;

상기 인체 존재 유무 신호를 전송받는 무선통신부(21)를 구비하며, 상기 무선통신부(21)로부터 전달받은 인체 존재 유무 신호에 따라 상기 감지영역(S) 내에 배치되는 전기기기에 공급되는 전원을 제어하는 콘센트(20);

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선통신기능을 가진 인체감지센서와 플러그를 이용한 절전형 전력제어 시스템에 의해 달성된다.

본 발명에 의하면, 센서의 감지영역을 가상 분할하여 이루어진 분할 감지영역에서 인체의 존재 유무를 각각 감지하며, 해당 분할 감지영역에서 감지된 인체 존재 유무 신호에 따라 전기기기에 공급되는 전원을 관리하여 불필요하게 소모되는 대기전력을 차단할 수 있다.

또한, 콘센트에 과부하가 발생할 경우 차단할 수 있는 기능도 부여할 수 있다.

도 1은 하나의 인체감지 센서로 감지할 수 있는 감지영역(S)을 분할하여 분할된 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)을 개별적으로 센싱할 수 있음을 나타낸 개념도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 무선통신기능을 가진 인체감지센서와 플러그를 이용한 절전형 전력제어 시스템을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 주요부인 콘센트를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 주요부인 인체감지 센서와 콘센트의 동작관계를 나타낸 도면.

본 발명은,

감지영역(S)을 가상 분할하여 이루어진 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)에서 인체의 존재 유무를 각각 감지하며, 해당 분할 감지영역에서 감지된 인체 존재 유무 신호를 외부로 전송할 수 있는 무선통신 기능을 갖는 인체감지 센서(10)와;

상기 인체 존재 유무 신호를 전송받는 무선통신부(21)를 구비하며, 상기 무선통신부(21)로부터 전달받은 인체 존재 유무 신호에 따라 상기 감지영역(S) 내에 배치되는 전기기기에 공급되는 전원을 제어하는 콘센트(20);

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선통신기능을 가진 인체감지센서와 플러그를 이용한 절전형 전력제어 시스템(이하, '시스템'이라 한다)에 관한 것이다.

이와 같은 시스템에 있어서, 상기 콘센트(20)는 상기 각각의 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)과 동일하게 분할된 영역으로 디스플레이하며 각 영역에 배치된 전기기기의 동작상태를 표시하는 디스플레이부(22d)와; 상기 전기기기에 전원을 공급하기 위하여 전기기기의 전원코드와 연결되는 단자부(23)와; 상기 전기기기에서 소비하는 전력을 계측하는 전력계측부(22b)와; 상기 인체감지 센서(10)와 무선 통신이 가능하도록 구비된 무선통신부(21)와; 상기 인체감지 센서(10)의 인체감지 유무 신호에 따라 상기 전기기기의 전원 공급 유무를 스위칭하는 스위치부(22a);를 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고 상기 전기기기는 상기 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4) 중 어느 하나의 분할 감지영역 내에 배치되고, 상기 전기기기와 동일한 분할 감지영역의 인체감지 유무 신호에 따라 상기 콘센트(20)를 통하여 전원 공급 유무가 결정되어 동작 및 정지되는 것을 특징으로 한다.

또는 상기 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)) 중 둘 이상의 분할 감지영역 내의 인체 존재 유무 신호에 따라 상기 콘센트(20)를 통하여 전원 공급 유무가 결정되어 동작 및 정지되는 것을 특징으로 한다.

또는 상기 전기기기는 상기 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4) 중 어느 하나의 분할 감지영역 내의 인체 존재 유무 신호에 따라 상기 콘센트(20)를 통하여 전원 공급 유무가 결정되어 동작 및 정지되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 하나의 인체감지 센서(10)로 감지할 수 있는 감지영역(S)을 분할하여 분할된 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)을 개별적으로 센싱할 수 있음을 나타낸 개념도로서, 인체감지 센서(10)는 감지할 수 있는 감지영역(S)을 픽셀 단위로 설정(2,4,6,8,16,32 등등) 등분으로 분할하여 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)의 각각에서 인체의 존재 유무를 독립적으로 감지하고 외부에 전송한다.

도 2 및 도 3은 방 또는 사무실과 같은 실내 공간에 다수개의 콘센트(20(20a,20b,20c,20d)와, 이 콘센트(20a,20b,20c)에 각각 접속된 TV(91), 에어컨(93), 온열매트(92) 등과 같은 전기기기의 배치를 나타낸 것이며, 인체감지 센서(10)의 감지영역(S)과, 이를 분할하여 각각의 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)을 나타낸 도면이다.

인체감지 센서(10)는 감지할 수 있는 감지영역(S)을 4분할 하여 제1 분할 감지영역(S1)과, 제2 분할 감지영역(S2)과, 제3 분할 감지영역(S3)과, 제4 분할 감지영역(S4)의 인체 존재 유무를 각각 감지한다.

이와 같은 인체감지 센서(10)는 인체감지 센서부(10a)와, 신호처리부(10b)와 무선통신부(10c)로 구성된다.

인체감지 센서로는 적외선 온도계(infrared thermometer)형인 고온계(pyrometer)나 저항형인 마이크로 볼로미터(bolometer)를 사용할 수 있다. 인체감지 센서(10)는 다수의 픽셀(pixel)을 가지고 있는 어레이(array)형으로 구성되어져 있는 것을 채택하여야 하며, 신호처리부(10b)에서는 각 픽셀의 자료를 바탕으로 하여 감지된 물체가 인체인지 파악을 하고, 어느 방향에 사람들이 더 많이 모여 있는지, 어느 방향으로 이동하고 있는지 등등 여러 정보들을 생성하는 기능을 갖는다. 그리고 이러한 정보는 외부에 전송하기 위하여 무선통신부(10c)를 갖는다.

한편, 전기기기인 TV(91)는 제1 콘센트(20a)에, 온열매트(92)는 제2 콘센트(20b)에, 에어컨(93)은 제3 콘센트(20c)에 접속되어 전원을 공급받는다.

도 4는 본 발명에 따른 콘센트(20)를 나타낸 도면으로, 콘센트(20)는 각각의 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)과 동일하게 분할된 영역으로 디스플레이하며 각 영역에 배치된 전기기기의 동작상태를 표시하는 디스플레이부(22d)와, 상기 전기기기에 전원을 공급하기 위하여 전기기기의 전원코드와 연결되는 단자부(23)와, 상기 전기기기에서 소비하는 전력을 계측하는 전력계측부(22b)와, 상기 인체감지 센서(10)와 무선 통신이 가능하도록 구비된 무선통신부(21)와, 상기 인체감지 센서(10)의 인체감지 유무 신호에 따라 상기 전기기기의 전원 공급 유무를 스위칭하는 스위치부(22a)를 포함하여 이루어진다.

무선통신부(21)는 인체감지 센서(10)의 인체감지 신호를 수신받는다.

단자부(23)는 전기기기에 전원을 공급하기 위하여 전기기기의 전원코드와 연결되는 구성으로, 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.

스위치부(22a)는 상기 인체감지 센서(10)의 인체감지 유무 신호에 따라 상기 전기기기의 전원 공급 유무를 스위칭(ON/OFF)하는 구성으로, 적어도 두 개 이상의 분할 감지영역의 신호를 기초로 스위칭하거나, 하나의 분할 감지영역의 신호를 기초로 스위칭할 수 있다.

예컨대, TV(91)의 경우는 둘 이상의 분할 감지영역의 신호를 고려하여 스위칭하는 것이나, 온열매트(92)의 경우는 하나의 분할 감지영역(S2)의 신호만으로도 스위칭하는 것이 가능하다.

전력계측부(22b)는 TV(91), 온열매트(92), 에어컨(93)과 같은 전기기기에서 소비하는 전력을 계측하는 구성으로, 계측된 결과값은 디스플레이부(22d)에 표시되거나, 무선통신부(21)를 통하여 외부 기기(스마트폰 등)에 전송할 수 있다.

디스플레이부(22d)는 각각의 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)과 동일하게 도 2와 같이 분할된 영역으로 디스플레이하며 각 영역에 배치된 전기기기의 동작상태(ON/OFF 상태)를 표시한다.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 인체감지 센서 20: 콘센트
21: 무선 통신부 22: 제어부
23: 단자부

Claims (5)

1. 감지영역(S)을 가상 분할하여 이루어진 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)에서 인체의 존재 유무를 각각 감지하며, 해당 분할 감지영역에서 감지된 인체 존재 유무 신호를 외부로 전송할 수 있는 무선통신 기능을 갖는 인체감지 센서(10)와;
   상기 인체 존재 유무 신호를 전송받는 무선통신부(21)를 구비하며, 상기 무선통신부(21)로부터 전달받은 인체 존재 유무 신호에 따라 상기 감지영역(S) 내에 배치되는 전기기기에 공급되는 전원을 제어하는 콘센트(20);를 포함하되,
   상기 감지영역(S)은 하나의 인체감지 센서(10)로 감지할 수 있는 영역이고,
   상기 콘센트(20)는,
   상기 각각의 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)과 동일하게 분할된 영역으로 디스플레이하며 각 영역에 배치된 전기기기의 동작상태를 표시하는 디스플레이부(22d)와;
   상기 전기기기에 전원을 공급하기 위하여 전기기기의 전원코드와 연결되는 단자부(23)와;
   상기 전기기기에서 소비하는 전력을 계측하는 전력계측부(22b)와;
   상기 인체감지 센서(10)와 무선 통신이 가능하도록 구비된 무선통신부(21)와;
   상기 인체감지 센서(10)의 인체감지 유무 신호에 따라 상기 전기기기의 전원 공급 유무를 스위칭하는 스위치부(22a);를 포함하며,
   상기 전기기기는 상기 분할 감지영역(S1,S2,S3,S4)) 중 둘 이상의 분할 감지영역 내의 인체 존재 유무 신호에 따라 상기 콘센트(20)를 통하여 전원 공급 유무가 결정되어 동작 및 정지되는 것을 특징으로 하는 무선통신기능을 가진 인체감지센서와 플러그를 이용한 절전형 전력제어 시스템.
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