KR200293219Y1 - 가정용 조명기기의 원격제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가정용 조명기기의 원격제어장치에 관한 것으로서, 가정에서 누구나 손쉽게 설치가 가능한 소켓타입으로 제작하여 별도의 전문지식이 없어도 간편하게 설치가 가능하고, 특수 설계된 IC로 기존의 CPU 없이도 36,000여개의 코드발생이 가능하여 밀집되어 있는 다량의 전등에 대한 개별제어가 가능하고, 또한 플러그 소켓, 일자형 또는 환형의 기존 형광램프에 용이하게 적용할 수 있는 등 많은 분야에 응용이 가능하고, 특히 점차 증대되고 있는 스탠바이 상태에서 소비전력이 많은 제품에 적용이 가능하여 스탠바이 상태에서 소비전력을 줄일 수 있어서 에너지 절약측면에서도 매우 큰 효과를 기대할 수 있는 가정용 조명기기의 원격제어장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

가정용 조명기기의 원격제어장치{Remote control device of illuminator for home use}

본 고안은 가정용 조명기기의 원격제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가정에서 누구나 손쉽게 설치가 가능한 소켓타입으로 되어 있어서 일반 전등이나 형광등 등에도 간편하게 설치하여 사용할 수 있고, 36,000개 정도의 코드 발생이 가능한 특수 IC를 채용하여 밀집되어 있는 다량의 전등에 대한 개별제어가 용이하며, 스탠바이 상태에서 소비전력이 많은 제품에 적용이 가능하여 스탠바이 상태에서 소비전력을 줄일 수 있는 등 에너지 절약측면에서 큰 효과를 기대할 수 있도록 한 가정용 조명기기의 원격제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 전등, 형광등 등의 가정용 조명기기는 스위치의 수동조작에 의한 ON/OFF 방식이 대부분이며, 최근에는 조명기기의 조작과 관련한 편의성을 도모할 수 있는 원격제어방식이 일부 제공되고 있다.

기존의 원격제어방식은 대부분 전등의 스위치 박스에 무선제어기를 별도로 설치하여 전등의 ON/OFF를 원격으로 제어하는 방법인데, 이러한 방법은 소비자가 무선제어기를 사다가 손쉽게 설치하지 못하고 전문가에게 전기공사를 의뢰해야 하는 번거로움이 있다.

위와 같이 무선제어기를 사용하는 경우에는 설치비가 가중되어 가격이 비싸기 때문에 상용화하는데 단점이 있다.

또한, 전력선이나 홈오토메이션 장비들을 이용한 원격제어방식이 있으나, 이것 또한 초기 비용이 상용화하기에는 매우 부담스럽고 설치도 번거로워 상용화하는데 걸림돌이 되고 있다.

특히, 그동안 시도되었던 방법들은 기술적인 문제들로 인해서 삼파장 램프 등의 원격제어에 많은 문제를 가지고 있었으며, 이러한 문제들 때문에 우리가 가정에서 가장 빈번히 사용하는 전기제품의 하나인 전등을 편리하게 리모컨으로 제어하는 상품이 현실화되지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 가정에서 누구나 손쉽게 설치가 가능한 소켓타입으로 제작하여 별도의 전문지식이 없어도 간편하게 설치가 가능하고, 특수 설계된 IC로 기존의 CPU 없이도 36,000여개의 코드발생이 가능하여 밀집되어 있는 다량의 전등에 대한 개별제어가 가능하고, 또한 플러그 소켓, 일자형 또는 환형의 기존 형광램프에 용이하게 적용할 수 있는 등 많은 분야에 응용이 가능하고, 특히 점차 증대되고 있는 스탠바이 상태에서 소비전력이 많은 제품에 적용이 가능하여 스탠바이 상태에서 소비전력을 줄일 수 있어서 에너지 절약측면에서도 매우 큰 효과를 기대할 수 있는 가정용 조명기기의 원격제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전등의 ON/OFF 조작신호를 발신하기위한 리모컨과, 상기 리모컨에서 발신되는 신호를 수신하기 위한 센서와, 전면과 후면에 각각 형성되는 2개의 전원측 단자 및 적어도 4개의 전등측 단자와 측면에 형성되는 센서용 커넥터를 갖고 있는 소켓타입의 케이스와, 상기 케이스의 내부에 장착되며 센서의 신호를 받아 전등의 ON/OFF를 위한 전원을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨트롤러는 90∼270V의 전원공급을 가능하게 하는 SMPS 회로와, 메인 컨트롤 회로에 AC 전원을 DC 전원으로 정류시켜 DC 5V의 일정한 전압을 공급하는 정전압 회로와, 매트릭스 방식을 이용하여 전원 제어를 위한 36,000여개의 코드를 발생시키는 메인 컨트롤 회로와, 리모컨측으로부터 발생되는 주파수를 수신하는 동시에 메인 컨트롤 회로측으로부터 제공되는 코드신호를 수신 및 제어하는 원격 수신 및 제어 회로와, 쌍방향성 전류제어소자를 이용하여 코드신호에 따라 AC 전원을 제어하는 전원 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리모컨은 내부 데이터 값을 설정하여 주파수를 발생시키는 동시에 이를 송신하는 리모트 컨트롤 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스에 있는 각각의 단자들은 푸시버튼의 누름조작을 이용하여 전선을 연결 및 분리할 수 있는 원터치 삽입/탈거 방식의 단자로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 원격제어장치의 전체적인 구조를 보여주는 사시도

도 2는 본 고안에 따른 원격제어장치의 제어흐름을 보여주는 블럭도

도 3은 본 고안에 따른 원격제어장치의 회로도

도 4는 본 고안에 따른 원격제어장치에서 단자의 구조를 보여주는 사시도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 리모컨 11 : 센서

12 : 전원측 단자 13 : 전등측 단자

14 : 센서용 커넥터 15 : 케이스

16 : 컨트롤러 17 : 푸시버튼

18a,18b : 컨덕터,접속구 19 : 잭

20 : 베이스 플레이트 21 : 정류 회로부

22 : 정전압 회로 23 : 메인 컨트롤 회로

24 : 원격 수신 및 제어 회로 25 : 전원 제어 회로

26 : SMPS 회로 27 : 스프링

28 : 핀

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 원격제어장치의 구조를 보여주는 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 원격제어장치의 본체는 내부의 부품들을 보호하는 케이스(15)와 각 부품들의 배선을 위한 베이스 플레이트(20)로 이루어진 소형의 콤팩트한 구조로 되어 있다.

상기 케이스(15)의 전면과 후면에는 각각 전원의 공급을 위한 단자가 장착되는데, 전면에는 2개로 조합되는 전원측 단자(12)가 장착되고, 후면에는 적어도 4개로 조합되는 전등측 단자(13)가 장착된다.

이때의 전등측 단자(13)는 2개를 1세트로 하여 1개의 전등을 담당하게 되므로, 본 고안에 일 구현예로 보여주는 4개의 전등측 단자(13)는 2개의 전등에 적용할 수 있게 된다.

이러한 전등측 단자(13)는 그 장착갯수를 늘리는 것만으로 제어하고자 하는 전등의 수가 많아도 이를 충분히 수용할 수 있으며, 이것은 후술하는 메인 컨트롤 회로(23)가 충분한 코드를 확보하고 있기 때문에 가능하게 된다.

상기 케이스(15)의 한쪽 측면에는 센서용 커넥터(14)가 장착되고, 이곳에 후술하는 센서(11)의 잭(19)을 연결할 수 있게 된다.

상기 단자들은 각각의 하단에 구비되는 보통 4개의 다리, 즉 컨덕터(18a)를 통해 케이스(15) 내의 배선상에 접속되어 전원의 공급과 해당 제어신호의 출력을 가능하게 해준다.

예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 단자의 몸체를 대략 사각블럭형태로 되어 있으며, 전면에는 푸시버튼(17)과 접속구(18b)가 구비되고, 저면에는 4개의컨덕터(18a)가 구비된다.

이에 따라, 푸시버튼(17)을 누르면 내부의 핀(28)이 젖혀지는 동시에 스프링(27)이 압축되고, 이때 접속구(18b)에 전선을 삽입한 후 푸시버튼(17)을 놓으면 전선은 핀(28)에 의해 눌려져 고정되면서 컨덕터(18b)와 전기적으로 연결될 수 있게 된다.

본 고안에서 제공하는 가장 큰 특징 중의 하나는 원격제어장치를 일반 전등에 쉽게 연결하여 사용할 수 있는 점이다.

이를 위하여, 전원측 단자(12)와 전등측 단자(13)는 원터치 방식으로 전선을 연결할 수 있도록 되어 있다.

예를 들면, 단자의 전면에 돌출되어 있는 푸시버튼(17)을 누른 상태에서 해당 접속구(18b)에 전선을 삽입한 후, 푸시버튼(17)을 놓으면 전선은 그대로 단자 내에 결속되므로, 전문가에 의한 별도의 공사를 진행하지 않아도 누구나 손쉽게 설치 및 연결하여 사용할 수 있게 된다.

원격제어를 위한 조작수단으로는 리모컨(10)이 제공되고, 리모컨(10)의 조작신호를 수신한 후, 이를 소정의 신호로 케이스(15) 내의 컨트롤러(16)측으로 공급하는 센서(11)가 제공된다.

상기 센서(11)는 한쪽의 잭(19)을 이용하여 케이스(15)의 센서용 커넥터(14)에 접속되는 구조로 장착되며, 이때의 장착위치는 잭(19)의 길이를 조절하는 것으로 임의로 정할 수 있게 된다.

특히, 상기 리모컨(10)은 리모트 컨트롤 회로를 갖추고 있으며, 이때의 리모트 컨트롤 회로는 컨트롤러(16)와 단방향 통신을 수행하면서 내부의 설정 데이터 값을 이용하여 주파수를 발생시키고, 이렇게 발생시킨 데이터값(주파수)을 컨트롤러(16)에 제공하여 원격 제어 회로(25)를 동작시키는 역할을 하게 된다.

도 2와 도 3은 본 고안에 따른 원격제어장치의 제어흐름을 보여주는 블럭도 및 회로도이다.

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 원격제어장치의 컨트롤러(16)는 전원을 공급하기 위한 SMPS 회로(26)와, DC 5V의 일정한 전압을 공급하기 위한 정전압 회로(22)와, 전원 제어용 36,000여개의 코드를 발생시키기 위한 메인 컨트롤 회로(23)와, 리모컨(10)측과 메인 컨트롤 회로(23)측에서 제공되는 신호를 수신 및 제어하기 위한 원격 수신 및 제어 회로(24)와, 원격 수신 및 제어 회로(24)측에서 제공되는 코드신호를 이용하여 AC 전원을 제어하기 위한 전원 제어 회로(25) 등으로 이루어져 있다.

상기 SMPS 회로(26)는 전원이 입력되는 회로로서, 90∼270V 범위 내에서 어떠한 전원이 입력되더라도 이를 제어하는 기능을 하게 되고, 특히 퓨즈를 연결하여 과전압 유기시 회로를 보호할 수 있도록 되어 있으며, 퓨즈를 통과한 AC 전원을 사인파의 형태로 공급할 수 있게 된다.

상기 정전압 회로(22)는 메인 컨트롤 회로(23)에 공급되는 DC 5V를 만들어주는 회로로서, AC 전원을 DC전원으로 정류시켜주는 정류 회로부(21)를 구성하여 항상 메인 컨트롤 회로(23)에 DC 5V의 일정한 전압을 공급하도록 되어 있다.

이에 따라, 사인파가 정류 회로부를 통과하게 되면 반파로 전환되면서 C10의콘덴서를 통해 평활을 시켜주게 된다.

즉, 여기서는 사인파인 교류 전원을 DC 직류 전원으로 전환시켜주는 역할을 하게 된다.

또한, 정전압 반도체인 U2를 통해 고압의 DC 전원을 안정적인 DC 5V로 변환시켜준다.

상기 메인 컨트롤 회로(23)는 매트릭스 방식을 이용하여 전원을 제어할 수 있는 코드를 발생시키는 회로로서, 여기서는 360,000여개의 코드를 발생시켜 원격 수신 및 제어 회로(24)측에 제공하도록 되어 있다.

여기서, 포트 NO 20은 IC측으로 전원을 투입하는 회로이고, 포트 NO 17,18은 IC의 발진회로로서 IC 자체에 발진소자가 장착되어 있다(R3 저항값을 이용하여 발진 주파수를 조절할 수 있게 된다).

또한, 포트 NO 16은 반전된 입력신호를 IC에 입력하는 회로이고, 포트 NO 13은 입력된 신호에 맞춰 코드신호를 출력하는 회로이다.

상기 원격 수신 및 제어 회로(24)는 리모컨(10)측의 리모트 컨트롤 회로에서 송신되는 주파수를 수신하는 회로로서, 이렇게 수신되는 주파수 신호와 메인 컨트롤 회로(23)측에서 제공되는 코드신호를 제어하여 전원 제어 회로(25)측에 제공하도록 되어 있다.

이때의 원격 수신 및 제어 회로(24)는 메인 컨트롤 회로(23) 및 리모트 컨트롤 회로와 각각 쌍방향 및 단방향 통신으로 회로를 구성하고 있어 전원 제어에 필요한 각종 신호를 수신할 수 있도록 되어 있다.

특히, 여기서는 센서 자체에 op-amp 회로, 적외선 회로를 내부에 장착하여 ir 방식을 이용해 적외선 신호를 입력할 수 있다.

또한, 주파수 클럭신호를 입력하여 R9를 통해 Q2에 입력신호를 전달하고, Q2에서는 이때의 입력신호를 반전시켜주게 된다(전원 투입시 곧바로 전구에 전원이 인가될 수 있도록 회로가 설계된다).

또한, 내부의 저항과 콘덴서는 입력 주파수에 혼합되는 노이즈를 걸러주는 역할을 하게 된다.

상기 전원 제어 회로(25)는 코드신호에 따라 AC 전원을 안전하게 제어하는 회로로서, 쌍방향성 전류제어소자를 이용하여 코드신호에 따라 AC 전원을 제어하여 형광등과 같은 조명기기의 ON/OFF 동작을 제어하도록 되어 있다.

여기서는 1차측 전원단과 2차측 전원단을 분리시키기 위하여 포토 DIAC를 사용하게 되고, 이에 따라 2차측 입력신호단에 전류가 흐르게 되면 발광소자가 작동하여 1차측 수광소자에 신호를 입력하게 된다.

또한, 포트 DIAC이 동작을 멈추게 되면 1차측 트라이액 U4에 입력신호가 들어가게 되며(U4의 게이트), 이에 따라 U4가 도통하면서 램프가 작동하게 된다.

한편, 리모컨의 주파수가 코드신호로 변환되는 일 예를 설명하면 다음과 같다.

리모컨의 ON 신호 주파수가 구형파로 01010101일 경우 그 신호를 메인 컨트롤 회로의 IC에 입력시킨다.

미리 그 입력 주파수에 대한 결과값을 하이로 주어 출력값을 보내도록 값을설정해 놓는다.

그 입력 주파수가 들어왔을 때는 출력단인 포트 NO 13에서 하이(5V)신호가 출력된다.

이와는 반대로 10101010의 신호가 OFF일 경우 포트 NO 13 출력단에서 로우값이(0V) 출력되도록 설정한다.

이와 같은 방식으로 주파수에 따라 출력값을 설정해 이외의 기능을 추가로 수행할 수 있도록 설계할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 고안에서 제공하는 가정용 조명기기의 원격제어장치는 다음과 같은 여러 장점이 있다.

1) 일반 가정용 조명기기를 원격에서 무선으로 제어할 수 있는 편리함이 있다.

2) 전선 등을 쉽게 연결할 수 있는 소켓타입이므로 설치가 매우 간편하다.

3) 특수 회로설계 및 기구설계를 포함하는 소형화로 제작함에 따라 원격제어의 취약점인 안전성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.

즉, 열, 절연, 노이즈 등에 매우 우수하고, 삼파장 전구의 제어도 가능하다.

4) 프리 볼트타입으로 90∼270V 범위의 모든 전원장치에서 동작이 가능하다.

5) 특수 설계된 IC로 기존의 CPU를 대체하면서 360,000여개의 코드발생이 가능하므로 원가를 절감할 수 있고, 특히 밀집되어 있는 다량의 전등에 대한 개별제어가 가능하다.

6) 스탠바이 상태에서 소비전력이 많은 제품에 적용할 경우 스탠바이 상태에서 소비전력을 줄일 수 있기 때문에 에너지 절약에 효과적이다.

예를 들면, 일반 가정용 가전제품의 경우 스탠바이 상태(전원만 OFF된 상태)에서 10VA 정도의 소비전력이 생기는데, 본 고안에서 제공하는 원격제어장치를 적용시키면 0.025VA 정도로 소비전력을 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.

7) 본 고안에서 제공하는 원격제어장치는 그 활용도가 아주 다양한 장점이 있다.

즉, 콘센트, 환풍기 등과 같이 전원이 들어가는 제품에는 모두 손쉽게 적용이 가능한 장점이 있다.

Claims (4)

1. 전등의 ON/OFF 조작신호를 발신하기 위한 리모컨(10)과, 상기 리모컨(10)에서 발신되는 신호를 수신하기 위한 센서(11)와, 전면과 후면에 각각 형성되는 2개의 전원측 단자(12) 및 적어도 4개의 전등측 단자(13)와 측면에 형성되는 센서용 커넥터(14)를 갖고 있는 소켓타입의 케이스(15)와, 상기 케이스(15)의 내부에 장착되며 센서(11)의 신호를 받아 전등의 ON/OFF를 위한 전원을 제어하는 컨트롤러(16)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가정용 조명기기의 원격제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러(16)는 90∼270V의 전원공급을 가능하게 하는 SMPS 회로와, AC 전원을 DC 전원으로 정류시키기 위한 정류 회로부를 갖고 있으며 메인 컨트롤 회로에 DC 5V의 일정한 전압을 공급하는 정전압 회로와, 매트릭스 방식을 이용하여 전원 제어를 위한 36,000여개의 코드를 발생시키는 메인 컨트롤 회로와, 리모컨측으로부터 발생되는 주파수를 수신하는 동시에 메인 컨트롤 회로측으로부터 제공되는 코드신호를 수신 및 제어하는 원격 수신 및 제어 회로와, 쌍방향성 전류제어소자를 이용하여 코드신호에 따라 AC 전원을 제어하는 전원 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 조명기기의 원격제어장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 리모컨(10)은 내부 데이터 값을 설정하여 주파수를 발생시키는 동시에 이를 송신하는 리모트 컨트롤 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 조명기기의 원격제어장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스(15)에 있는 각각의 단자들은 푸시버튼(17)의 누름조작을 이용하여 전선을 연결 및 분리할 수 있는 원터치 삽입/탈거 방식의 단자로 되어 있는 것을 특징으로 하는 가정용 조명기기의 원격제어장치.