KR20130100668A - 전력선통신 콘센트 장치 및 이를 구비하는 전기절감 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 전력선통신 콘센트 장치 및 이를 구비하는 전기절감 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에서는 전기기기의 전원 플러그와 접속되어 전원을 공급하는 전력선통신 콘센트 장치로서, 전기기기에 전원을 공급하는 플러그를 구비하는 플러그 접속부를 구비하고, 플러그 접속부에 공급되는 전원을 온/오프시키는 전원 단속부를 구비하고, 전력선 통신이 정상적으로 수행되는지 여부를 체크하고 정상적인 동작을 하지 않는다고 판단될 경우에는 전원 단속부를 온 시키는 제어 신호를 생성하며, 룸의 벽면에 삽입 설치되며, 전력선 통신을 수행하는 전력선통신 콘센트 장치가 제공된다.

Description

전력선통신 콘센트 장치 및 이를 구비하는 전기절감 시스템{CONCENTRIC PLUG USING POWER LINE COMMUNICATION}

본 발명은 전력선통신 콘센트 장치 및 이를 구비하는 전기절감 시스템에 관한 것으로서, 전력선 통신 기술을 이용하여 모텔 등의 공동 숙박 시설의 여러 룸에 분산되어 있는 전기 장치의 전원를 제어하기 위한 전력선 통신을 이용하는 전력선통신 콘센트 장치 및 이를 구비하는 전기절감 시스템에 관한 것이다.

모텔과 같은 임대 부동산 또는 노래방의 룸에 설치되는 전기장치는 투숙객(또는 이용객)이 전원을 끄거나 켜는 구조로 설계되어 있다. 투숙객은 입실 시 에어컨, 텔레비젼, 조명 등의 전원을 켜고, 퇴실 시에는 전원을 끄도록 되어 있다. 그런데 모텔 등 숙박 시설의 요금 청구가 전기 사용량에 따라 달라지지 않기 때문에 투숙객에 따라서는 퇴실 시에도 에어컨이나 조명 등의 전원을 켠 상태에서 퇴실하는 경우가 종종 발생하여 에너지 낭비가 발생되고 있다. 이러한 문제점을 일부 해소하기 위하여 룸의 출입문 열쇠를 카드키 방식으로 변경하고, 현관 부근에 카드키를 보관할 수 있는 꽂이함을 마련하고 투숙객이 입실시에는 꽂이함에 카드키를 꽂아 해당 룸에 전원이 켜지도록 하고 퇴실시에는 카드키를 빼어 소지하도록 함으로써 해당 룸의 전체 전원이 차단되도록 하는 방식이 많이 이용되고 있다.

모텔과 같은 숙박 시설은 카드키를 이용할 경우 에너지를 절감할 수 있는 이점은 있지만 투숙객에게 몇 가지 불편을 끼치게 된다. 예를 들어 한여름에 룸을 사용하고자 하는 투숙객이 있을 경우 투숙객은 방에 들어가자마자 시원한 상태를 원할 것이나 카드키를 꽂은 후에야 에어컨을 가동시키고 몇 분 후에야 충분한 냉방이 될 것이므로 입실하는 투숙객으로서는 별로 달갑지 않은 상황을 맞이하게 되는 것이다.

이러한 문제점을 일부 해소하고자 특허문헌 1에 제안된 바와 같은 전력선 통신을 이용하여 원격에서 전기기기를 온/오프할 수 있는 시스템을 사용할 수도 있다. 특히, 특허문헌 1에서는 전력선 통신이 고장날 경우를 대비하여 수동 스위치를 제시하고 있는데 이러한 수동 스위치를 부가 설치할 경우 안정적인 전원 공급은 가능하나 별도의 부품이 추가되어 설치비가 증가되는 문제점을 가지고 있었다.

나아가 노래방 또는 모텔과 같이 개별 룸별로 독립적으로 전원이 공급되는 공간에는 냉장고와 같이 단순한 전원 공급만으로 동작되는 전기기기 외에도 에어컨과 같이 전원 공급 외에도 별도 동작 신호를 인가하여야 하는 전기기기가 있는데 특허문헌 1에서는 이러한 전기기기를 온/오프 시키는 실용적인 기술을 제시하지 못하였다. 특히 이러한 리모컨으로 동작되는 전기기기의 경우 해당 전기기기에 적외선을 적절히 송출할 수 있는 위치에 설치되어야 하므로 설치 위치에 제약이 있는 문제점이 있으므로 설치시 발생되는 이러한 문제점을 충분히 고려하여야 한다.

특허문헌 1: 대한민국 공개특허 제10-2011-27401호 (2011년 3월 16일)

본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 전력선통신을 사용하는 전력선통신 콘센트 장치가 정상적으로 동작하지 않거나 시스템의 오동작 발생으로 인한 시스템 초기화시 전기기기에 전원이 공급되도록 하기 위해 이를 감지하고 별도의 부가 스위치 없이도 이와 연결된 전기기기를 동작시키는데 문제가 없는 전력선통신 콘센트 장치 및 이를 구비하는 전기절감 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전기기기는 냉장고, 옥외광고판 등과 같이 단순한 전원 온/오프만으로 조작하여도 동작상 문제가 없는 전기기기(이하, '콘센트형 전기기기'라 하기로 한다.)와, 에어컨 등과 같이 단순한 전원 온/오프만으로는 조작되지 못하고 리모컨 수신부를 구비하고 리모컨 수신부를 통해 입력되는 제어 신호에 따라 조작 가능한 전기기기(이하 '리모컨형 전기기기'라 칭하기로 한다.)가 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 중앙제어장치로부터 입력되는 전원을 온(on)시키는 전원 제어 신호에 반응하여 리모컨형 전기기기를 동작시킬 수 있는 전력선통신 리모컨 장치 및 이를 구비하는 전기절감 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 또 다른 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 에어컨과 같이 동작을 시키기 위하여 전원을 인가 외에도 별도의 동작 신호를 발생시켜 주어야 하는 전기기기도 중앙제어장치에서 별도의 구분 신호를 생성하여 전송하지 않더라도 동작시킬 수 있는 전력선통신 리모컨 장치를 제안하고자 한다.

또한 적외선 발광 다이오드의 출사 각도와 출력을 손쉽게 조절할 수 있어 룸 내에 설치된 가전 제품의 위치에 무관하게 원격에서 제어할 수 있는 전력선 통신을 이용하는 리모컨 장치를 갖는 숙박업소 전기절감 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은 전기기기의 전원 플러그와 접속되어 전원을 공급하는 전력선통신 콘센트 장치로서, 전기기기에 전원을 공급하는 플러그를 구비하는 플러그 접속부를 구비하고, 플러그 접속부에 공급되는 전원을 온/오프시키는 전원 단속부를 구비하고, 전력선 통신이 정상적으로 수행되는지 여부를 체크하고 정상적인 동작을 하지 않는다고 판단될 경우에는 전원 단속부를 온 시키는 제어 신호를 생성하며, 룸의 벽면에 삽입 설치되며, 전력선 통신을 수행하는 전력선통신 콘센트 장치에 의해서 달성 가능하다.

본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 리모컨 장치는 룸의 벽면에 구비된 표준 콘센트함 내에 설치되는 구조로 인하여 별도 대규모 설치공사 없이도 손쉽게 구축할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 또 다른 실시예인 연장선을 구비하는 전력선통신 리모컨 장치 또는 표준 콘센트함 외의 위치에 자유롭게 설치할 수 있는 구조의 전력선통신 리모컨 장치를 사용할 수 있게 됨으로써 가전제품이 어느 위치에 있더라도 용이하게 제어할 수 있게 되었다.

또한 본 발명에 따른 전력선통신 콘센트 장치는 자체적으로 정상적인 동작 을 하는지 여부를 감시하고, 정상적인 동작을 하지 않는다고 판단되면 이에 적절한 제어신호를 생성하여 해당되는 콘센트형 전기기기에 전원을 공급할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 전력선통신 콘센트 장치 및 전력선통신 리모컨 장치를 사용하면 중앙제어장치에서 리모컨형 전기기기를 동작시키기 위한 별도의 제어 신호를 생성할 필요없이 콘센트형 전기기기를 온(on) 시키기 위한 전원제어신호만을 이용하여 리모컨형 전기기기도 한꺼번에 동작시킬 수 있게 되었다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 전력선 통신을 이용한 숙박업소 전기절감 시스템의 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 리모컨 장치를 구성하는 송신제어부 및 적외선 송신부의 일 례.
도 3은 중앙제어장치에 구비되는 응용 프로그램 실행부의 일 례.
도 4는 벽면에 구비되는 표준화된 콘센트함에 삽입 설치되는 종래 2구형 전기접속구의 구성도.
도 5는 표준화된 콘센트함에 설치되는 본 발명에 따른 일 실시예의 전력선통신 콘센트 장치의 일 례.
도 6은 콘센트 장치에서 플러그 접속부에 전원이 공급되는 두 가지 방식을 설명하기 위한 블록도.
도 7은 표준화된 콘센트함에 설치되는 본 발명에 따른 일 실시예의 전력선통신 리모컨 장치의 구성도.
도 8은 본 발명에 따른 리모컨 장치의 일 례로서 콘센트함과는 별도 분리하여 설치하는 리모컨 장치의 구성도.
도 9는 본 발명에 따른 리모컨 장치의 일 례로서 익스텐션 전선 끝에 구비되는 리모컨 장치의 구성도.
도 10은 하드웨어 방식으로 콘센트 장치에 구비되는 시스템 진단 치료부 일부 구성을 구현한 예시도.

이하에서, 본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 숙박업소 전기절감 시스템의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 전력선 통신을 이용한 숙박업소 전기절감 시스템의 전체 구성도이다. 본 발명에서는 대표적인 예로서 숙박업소를 들었으나 독립적인 공간(룸)에 설치된 전기기기를 제어할 필요가 있는 노래방, 비디오방 등에도 적용할 수 있음은 물론이다. 본 발명에서는 모텔을 예를 들어 설명하기로 한다. 전기절감 시스템은 중앙제어장치와, 이와 전력선 통신으로 연결되는 전력선통신 콘센트 장치(이하, '콘센트 장치'라 함) 및 전력선통신 리모컨 장치(이하, '리모컨 장치'라 함)로 구성된다.

모텔마다 하나씩 구비되는 중앙제어장치는 인터넷망을 통하여 서버장치와 연결되는데 서버장치는 모텔에 구비된 중앙제어장치가 고장이 날 경우 원격에서 문제를 확인하고자 할 때 사용하는 장치이다.

하나의 모텔 내에는 도 1에서 점선 내부에 도시한 바와 같이 하나의 중앙제어장치와 복수 개 콘센트 장치와 복수 개 리모컨 장치가 구비된다. 중앙제어장치는 전력선 통신을 이용하여 해당 모텔 내의 각 방에 구비된 가전제품의 전원을 온/오프하는 전원제어신호를 생성하는 장치이다. 콘센트 장치는 통상 룸의 벽면에 매설되는 전기 콘센트함에 설치되어 중앙제어장치로부터 전력선 통신을 통해 입력되는 전원제어신호에 따라 이와 연결된 가전제품에 공급되는 전원을 공급/차단하는 장치이다. 콘센트 장치와 연결되는 가전 제품은 냉장고, 옥외광고판 등과 같이 단순한 전원 온/오프만으로 조작하여도 동작상 문제가 없는 전기기기(이하, '콘센트형 전기기기'라 하기로 한다.)이다. 리모컨 장치는 콘센트 장치와 동일한 구성에 일부 기능이 부가된 구성을 갖는데 중앙제어장치로부터 전력선 통신을 통해 입력되는 전원제어신호에 따라 이와 연결된 전기기기에 공급되는 전원을 공급/차단함과 더불어 일정 시간 동안 동작 시작 신호를 생성하는 장치이다. 리모컨 장치와 연결되는 전기기기로는 에어컨 등과 같이 단순한 전원 온/오프만으로는 조작되지 못하고 리모컨 수신부 등을 구비하고 리모컨 수신부를 통해 입력되는 제어 신호에 따라 동작이 조작되는 전기기기(이하, '리모컨형 전기기기'라 칭하기로 한다.)이다.

중앙제어장치에는 인터넷접속부, 응용프로그램 실행부, 사용자 접속부, 표시부, 제1전력선 통신부, 네트워크 관리부, 제1직류 변환부, 저장부 및 시스템 진단 치료부가 구비된다. 인터넷 접속부는 인터넷망과 접속하기 위한 구성부이며, 사용자 접속부는 사용자로부터 조작 신호를 입력받는 인터페이스를 제공하는 구성부이다. 응용 프로그램 실행부는 사용자로부터 입력받은 조작 신호에 따른 응용 프로그램을 실행하는 구성부로서, 예를 들어 투숙객이 투숙시와 퇴실시에 필요한 사항을 사용자로부터 입력받기 위한 일련의 절차를 수행하는 구성부이다.

네트워크 관리부는 다수의 콘센트 장치 또는 다수 개 리모컨 장치를 동시 또는 개별적으로 제어할 수 있으며, 각 콘센트 장치 또는 각 리모컨 장치의 네트워크 참여를 위한 프로토콜을 수행하며 네트워크 상태를 관리 및 유지하는 구성부이다. 저장부는 제어에 필요한 데이터 또는 해당 숙박시설 및 룸에 대한 정보를 저장하기 위한 구성부이며, 표시부는 사용자의 입력 및 수행 결과 등의 정보를 표시하는 구성부이며, 직류 변환부는 상용전원을 직류로 변환하고 이를 각 구성부에 공급하기 위한 구성부이다.

제1전력선 통신부와 제2전력선 통신부 및 제3전력선 통신부는 전력선을 이용하여 데이터를 전송하기 위한 통신을 수행하는 구성부이며, 통상 제1전력선 통신부는 마스타(master) 통신부, 제2전력선 통신부 및 제3전력선 통신부는 스레이브(slave) 통신부라 칭한다. 도면상으로 중앙제어장치에 별도의 시스템 제어부가 표시되어 있지 않으나 중앙제어장치, 콘센트 장치, 및 리모컨 장치에는 각각 시스템 제어부가 구비되며, 시스템 제어부는 각 장치 내의 구성부 간의 제어신호를 해석하고 이에 필요한 제어신호를 생성하는 구성부이다.

콘센트 장치에는 제2전력선 통신부, 전원 단속부, 플러그 접속부, 시스템 제어부, 제2직류변환부, 및 시스템진단치료부가 구비된다. 제2전력선 통신부, 시스템 제어부에 대해서는 먼저 설명을 하였으므로 설명을 생략하기로 한다. 플러그 접속부는 콘센트형 전기기기의 전원선과 물리적으로 연결되는 접속부이며, 전원 단속부는 시스템 제어부의 제어 신호에 따라 플러그 접속부에 공급되는 전원을 온/오프시키는 스위치부로서, 시스템 제어부로부터 온/오프 전원제어신호가 전원 단속부에 입력되면 전원 단속부는 플러그 접속부에 공급되는 전원을 연결/차단한다. 본 발명에서는 전원 단속부를 통상의 상태에서 온 신호(normally 'ON')를 유지하는 스위치를 사용하였다. 즉, 전력선통신이 정상적으로 동작하지 않거나 시스템의 오동작 발생으로 인한 시스템 초기화시 전기기기에 전원이 공급되도록 하기 위해 통상의 상태에서 온 신호 상태를 유지하는 스위치를 사용하였다.

콘센트 장치에 구비되는 시스템 제어부는 제2전력선 통신부로부터 입력되는 전원제어신호를 해석하고, 전원 단속부에 전원을 온/오프시키기 위한 스위치 조작 신호를 생성하는 구성부이다. 제2직류변환부는 상용전원을 직류로 변환하고 이를 각 구성부에 공급하기 위한 구성부이다.

중앙제어장치 및 콘센트 장치의 각 구성 부품의 경우 동일한 전압을 이용하지 않고 동작 전압이 상이할 경우가 있다. 예를 들어 전력선 통신부는 5V를 사용하고, 시스템 제어부는 3.5V를 사용하는 경우가 있다. 따라서 도면상으로 도시는 하지 않았으나 중앙제어장치 및 콘센트 장치에도 전압 조정기가 구비되는 것으로 이해되어져야 한다.

리모컨 장치에는 제3전력선 통신부, 전원 단속부, 플러그 접속부, 시스템 제어부, 제3직류변환부, 시스템진단치료부, 전압조정기, 온도센서부, 송신제어부 및 적외선송신부가 구비된다. 리모컨 장치에 구비되는 구성부 중에서 콘센트 장치에 구비된 구성과 동일한 구성부는 동일한 기능을 제공하는 것이므로 설명을 생략하기로 한다. 적외선 송신부는 에어컨 등의 가전제품을 조작하기 위한 적외선 송출 신호를 송신하는 구성부이며, 온도센서부는 해당 룸의 온도를 측정하는 구성부이며, 송수신 제어부는 가변 저항을 구비하여 시스템 제어부로부터 입력되는 제어 신호에 따라 적외선 송신부에서 출력되는 적외선 신호의 송신 레벨 크기를 제어하는 구성부이다. 온도센서부로부터 입력되는 온도값은 시스템 제어부로 입력된 후 제3전력선 통신부를 통해 중앙제어장치로 전송된다. 전압조정기는 제3직류변환부에서 공급되는 전압을 적외선 송신부에서 사용할 수 있는 직류 전압으로 레벨 쉬프트를 수행하는 구성부이다.

리모컨 장치에 구비되는 시스템 제어부는 제3전력선 통신부로부터 입력되는 전원제어신호를 해석하고, 전원 단속부에 전원을 온/오프시키기 위한 스위치 조작 신호를 생성하는 외에도, 적외선 송신부를 통해 일정시간 동안(예를 들어 10초 동안) 리모컨형 전기기기를 온시키는 동작 신호를 지속적으로 송출하는 제어신호를 생성한다. 이러한 구성에 의해서, 중앙제어장치로부터 전원제어신호가 입력되면, 리모컨 장치는 전원 단속부를 온시켜 플러그 접속부에 전기기기에 공급될 전원을 인가함과 아울러 전압조정기에서 공급되는 전원을 이용하여 송신 제어부에 의해 설정된 세기로 적외선을 일정시간 동안 발생시킨다. 따라서 중앙제어장치로부터 별도의 리모컨 조작신호를 받지 않고 전기기기에 전원을 공급하라는 하나의 전원제어신호만으로 리모컨형 전기기기도 작동시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에서 적용한 시스템 제어부는 Texas Instrument사의 MSP 430라는 MCU를 사용하였고, 적외선 발광부는 MCU의 GPIO(General Purpose Inpur Output) 포트에 직접 연결되도록 하였다. 이러한 시스템 제어부와 적외선 발광부의 구성은 약간의 전기기술을 가진 자가 다양한 형태로 변경할 수 있다. 즉, 적외선 발광부 전단에 차단 스위치를 별도로 구비하고, 시스템 제어부가 차단 스위치를 온/오프하도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

이러한 기능을 원활히 달성하기 위해서는 리모컨 장치에는 적외선 송신부를 작동시킬 일정한 시간과 적외선은 온/오프하기 위한 데이터를 저장할 저장부가 구비되어야 한다. 따라서 리모컨 장치에 별도의 메모리(저장부)를 구비하거나 또는 시스템 제어부에 구비되는 메모리(내부 저장부)를 활용하여 두가지 정보를 저장해 두어야 한다. 또한, 에어컨을 예를 들어 설명하면, 국내 에어컨만 하더라도 삼성, 엘지, 센트리 등의 브랜드가 사용되고 있으며, 이를 작동시키는 적외선 신호를 상이하다. 본원 발명자는 모든 브랜드의 에어컨을 하나의 리모컨 장치로 작동시킬 수 있도록 모든 브랜드의 적외선 발광 데이터를 저장부에 저장하고 이를 일정시간 동안 적외선 송신부를 통해 순차적으로 반복 발광되도록 설계하였다. 이러한 방식으로 동작시킬 경우 브랜드에 따라 별도의 리모컨 장치를 설계하여야 되는 문제점을 해결할 수 있었다.

나아가 리모컨 장치에 구비되는 저장부에는 해당 룸에 설치된 모든 전기기기를 온 시키기 위한 적외선 발광 데이터를 더 구비할 수 있다. 예를 들어 설명하면, 해당 룸에 삼성 에어컨과, 엘지 TV가 설치될 경우 하나의 리모컨 장치에 삼성 에어컨과 엘지 TV를 온 시키는 적외선 발광 데이터를 모두 저장하고 있다가 전원이 인가되면 이를 순차 반복적으로 발광하도록 하는 것이다.

또한 본 발명에 따른 리모컨 장치는 전원이 켜진 후 일정시간 동안만 해당 전기기기를 온(on) 시키는 조작신호를 적외선 송신부로 송출시키는 타이머 기능을 구비하도록 하였다. 그 이유는 투숙객이 객실에 도착한 이후에는 리모컨을 이용하여 에어컨을 조작하여야 할 필요가 있는데(예를 들어 꺼는 경우) 타이머 기능이 없을 경우에는 계속 "온" 신호가 발생될 것이고, 이로 인해 투숙객이 에어컨을 끄더라도 자꾸 켜지는 문제가 발생되기 때문이다.

이하에서는 시스템 진단 치료부에 대해 설명하기로 한다. 중앙제어장치에 구비되는 시스템 진단 치료부는 콘센트 장치 및 리모컨 장치와 전력선 통신이 정상적으로 진행되는지 여부를 체크하고, 정상적인 진행이 되지 않을 경우에 중앙제어장치를 리셋하는 제어신호를 생성한다.

콘센트 장치(리모컨 장치)에 구비되는 시스템 진단 치료부는 콘센트 장치(리모컨 장치)가 정상적인 동작을 하는지 여부를 체크하고, 정상적인 동작을 하지 않는 것으로 판단되면 전원 단속부를 제어하여 플러그 접속부로부터 콘센트형(리모컨형) 전기기기에 전원이 공급되도록 제어한 후 콘센트 장치를 리셋하는 일련의 제어를 담당한다. 콘센트 장치(리모컨 장치)에 시스템 진단 치료부가 구비되지 않은 경우에 콘센트 장치(리모컨 장치)가 고장 나면 플러그 접속부를 통해 콘센트형 전기기기에 전원이 공급되지 못하는 문제가 발생되었다. 시스템 진단 치료부는 별도의 하드웨어를 추가하여 구성하거나 또는 별도의 하드웨어 추가없이 시스템 제어부에 해당 기능을 추가적으로 수행할 수 있도록 변형할 수 있음은 물론이다. 별도 하드웨어 없이 구현하는 경우에는 시스템 제어부가 콘센트 장치(리모컨 장치)와 중앙 제어 장치 사이의 프로토콜을 검사하고, 프로토콜이 정상적으로 교환되지 않는 것으로 판단될 경우 시스템 제어부가 전원단속부에 플러그 접속부를 통해 콘센트형(리모컨형) 전기기기에 전원을 지속적으로 공급하라는 제어신호를 생성하고, 콘센트 장치를 리셋시키도록 구현할 수 있다. 별도의 하드웨어 없이 구현하는 또 다른 방법으로 시스템 제어부가 인가되는 전압레벨을 체크하고, 전압레벨이 규정된 범위를 벗어나는 경우 전원단속부에 플러그 접속부를 통해 콘센트형(리모컨형) 전기기기에 전원을 지속적으로 공급하라는 제어신호를 생성하고, 콘센트 장치를 리셋시키도록 구현할 수 있다.

콘센트 장치(리모컨 장치)와 중앙 제어 장치 사이의 프로토콜을 검사하고, 프로토콜이 정상적으로 교환되지 않는 것으로 판단될 경우 시스템 제어부가 전원단속부에 플러그 접속부를 통해 콘센트형(리모컨형) 전기기기에 전원을 지속적으로 공급하라는 제어신호를 생성하고, 콘센트 장치를 리셋시키도록 구현할 수 있다.

도 10은 하드웨어 방식으로 콘센트 장치 또는 리모컨 장치에 구비되는 시스템 진단 치료부 일부 구성을 구현한 예이다. 시스템 진단 치료부는 도 10(a)에 도시된 바와 같이 디지털 회로로 구현할 수도 있고, 도 10(b)에 도시된 바와 같이 아날로그 회로로 구현할 수도 있다. 도 10(a)에 도시된 바와 같이 디지털 회로로 구현할 경우, 콘센트 장치에 구비된 전압 변환부의 출력 전압값을 아날로그/디지털변환기(A/D 변환기)를 이용하여 디지털 값으로 변환한 후 치료 제어부로 입력한다. 치료 제어부는 입력되는 전압값이 비정상적인 범위에 속하는지 여부를 체크하고, 비정상적인 범위라고 판단되면 전원단속부에 플러그 접속부를 통해 콘센트형(리모컨형) 전기기기에 전원을 지속적으로 공급하라는 제어신호를 생성하고, 콘센트 장치(리모컨 장치)를 리셋시키게 하였다. 도 10(b)에 도시된 바와 같이 아날로그 회로로 구현할 경우, 기준값을 하나의 입력으로 하는 비교기를 이용하여 직류 변환부를 입력받은 후, 기준값보다 높은 전압이 인가되거나(또는 설정에 따라 낮은 전압이 인가될 경우)를 체크하여 정상적인 경우에는 '1'값을 출력하도록 하고, 비정상적인 경우에는 '0'값을 출력하도록 한다. 시스템진단치료제어부는 '0'값을 입력받을 경우 전원단속부에 플러그 접속부를 통해 콘센트형 전기기기에 전원을 지속적으로 공급하라는 제어신호를 생성하고, 콘센트 장치(리모컨 장치)를 리셋시키게 하였다.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 리모컨 장치를 구성하는 송신제어부 및 적외선 송신부의 일 례이다. 도 2에서 어노드(anode)와 캐소드(cathode)로 이루어진 적외선 발광 다이오드(또는 '적외선 램프'라고도 함)가 적외선 송신부이며, 가변 저항이 송신 제어부를 구성한다. 송신 제어부를 구성하는 가변 저항은 다이얼 방식으로 조작되는 기계적 스위치 방식으로 구현할 수도 있으나, 다양한 값을 갖는 복수 개 저항을 브리지하는 스위치로 구성하여 전기적으로 저항값을 조절할 수 있는 전기적 가변 저항 방식으로도 구현할 수 있음은 물론이다. 가변 저항으로 구성되는 송신 제어부는 Vcc와 리모컨 데이터(DATA) 사이에서 적외선 발광 다이오드의 전/후 어느 곳에도 위치할 수 있음은 물론이다. 이렇게 송신 제어부를 구비함으로써 리모컨 장치에서 출력되는 적외선 발광 다이오드의 출력을 조절함으로써 리모컨 수신부를 구비하는 가전 제품이 해당 룸의 어느 위치에 있더라도 조작할 수 있도록 하였다. 후술하는 바와 같이 본 발명에 따른 리모컨 장치는 룸의 벽면에 구비되는 표준화된 콘센트함에 장착되도록 구비되는데, 이러한 콘센트함은 가구 등에 의해 가려질 수 있다. 한편, 리모컨 수신부를 갖는 에어컨과 같은 가전 제품은 룸의 중앙, 리모컨 장치가 매설되는 벽면 또는 다른 벽면 등의 임의의 위치에 고정 설치되므로 리모컨 장치에서 송출되는 적외선 신호가 원활하게 가전제품까지 도달하기 힘든 문제점이 발생한다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 리모컨 장치에 송신 제어부를 구비하여 송출되는 적외선 신호의 세기를 각 룸에 적합하게 조절할 수 있도록 하였다. 각 룸마다 설치되며 리모컨 수신부를 갖는 가전 제품의 설치 위치는 자주 변경되지 않으므로 송신 제어부는 매번 제어할 필요없이 해당 가전 제품의 설치 위치가 변경될 때에만 제어하는 것으로 충분하다.

도 3은 중앙제어장치에 구비되는 응용 프로그램 실행부의 일 례이다. 도 3은 향후 투숙할 투숙객을 고려하여 냉장고의 온/오프 조작을 관리하고, 투숙객이 입실 및 퇴실시 에어컨을 관리하는 응용 프로그램 실행부에서 수행되는 절차의 일 례이다. 예를 들어, 전체 룸을 30개 가지고 있는 모텔에 대해 설명하기로 하며, 현재 투숙객이 사용 중인 룸이 5개라는 가정하에 설명하기로 한다. 모텔 관리인은 향후 1시간 내에 투숙할 예상 투숙객 수를 고려하여 미리 가동시킬 룸 수를 선택한다. 다음으로 현재 비워있는 룸의 판매 순서를 설정하고, 미리 가동시킬 룸 수 및 판매 순서에 따라 해당 룸에 배치된 냉장고를 가동시킨다. 투숙객이 입실할 경우 해당 룸을 안내하고 에어컨을 켜고, 다음 판매 순위에 미리 설정된 룸에 배치된 냉장고를 켜고, 룸 정보를 업데이트한다. 룸 정보라는 것은 해당 모텔 내에 구비된 모든 룸을 입실 또는 공실 상태에 대한 정보를 의미한다. 투숙객이 퇴실할 경우에는 해당 룸의 에어컨과 냉장고를 끄고 룸 정보를 업데이트한다. 냉장고의 경우에는 예상 투숙객을 고려하여 해당 룸에 배치된 냉장고를 미리 켜 놓더라도 전기세가 많이 들지는 않고, 투숙객이 입실한 후 또는 입실하자마자 냉장고를 작동시키더라도 내부에 비치된 음료수 등이 충분히 냉각되지 않으므로 미리 켤 필요가 있다. 에어컨의 경우도 예상 투숙객을 고려하여 미리 켜 놓을 수도 있으나 전기료가 상당하고 투숙객이 입실하기 수 분 전에 작동시킬 경우에도 대처가 충분할 것이다.

본 발명의 일 실시예인 콘센트 장치의 구조를 설명하기에 앞서 종래 전기접속구의 구조에 대해 먼저 설명하기로 한다. 도 4는 벽면에 구비되는 표준화된 콘센트함에 삽입 설치되는 종래 2구형 전기접속구의 구성도이다. 도 4(a)는 육안으로 보이는 종래 전기접속구의 외부 하우징의 정면도이며, 도 4(b)는 육안으로 보이는 종래 전기접속구의 외부 하우징의 측면도이며, 도 4(c)는 종래 전기접속구의 내부 하우징의 측면도이며, 도 4(d)는 종래 전기접속구의 정면도를 도시한 것이다. 종래 2구형 전기접속구는 외부 하우징(10)과, 제1전기도선(21)과 제2전기도선(23)을 내부에 구비하며 외부 하우징(10) 배면에 체결되는 내부 하우징(20)으로 형성된다. 외부 하우징(10)에는 두 개의 플러그를 각각 삽입하기 위한 오목홈(11, 13)이 형성되고, 오목홈(11, 13)의 바닥부에는 각각 두 개의 플러그 삽입홀(15, 17, 16, 18)이 구비된다. 외부 하우징(10) 배면에 체결 설치되는 내부 하우징(20)은 외부에서 공급되는 전력선과 연결되는 제1플러그 접속부(21)와 제2플러그 접속부(23)를 삽입 설치하기 위한 구조물이다. 도 4(c)는 종래 전기접속구의 내부 하우징의 측면도이며, 실제 측면도에서는 제1플러그 접속부(21)와 제2플러그 접속부(23)는 보이지 않을 것이나 플러그 접속부의 설치 위치를 설명하기 위해 편의상 보이도록 도시하였다.

도 5는 콘센트함에 설치되는 본 발명에 따른 일 실시예의 콘센트 장치의 일 례이다. 도 5(a)는 콘센트 장치 중에서 육안으로 보이는 외부 하우징의 정면도이며, 도 5(b)는 외부 하우징의 측면도이며, 도 5(c)는 콘센트 장치의 내부 하우징의 측면도이며, 도 5(d)는 내부 하우징의 정면도를 도시한 것이다. 도 5에 도시된 콘센트 장치는 규격화된 2구형 전기접속부에 대한 외형 규격을 따르면서 이 중 하나의 전기접속구를 전력선 통신 콘센트용으로 사용하고 1구형 전기접속구만을 제공하는 예를 도시한 것이다. 물론 2구형 전기접속구 외에도 3구형 전기접속구를 변형하여 전력선통신 콘센트가 구비된 2구형 전기접속구로 형성할 수 있음은 물론이다. 또한 경우에 따라서는 표준화된 1구형 전기접속구용 콘센트함 내에 전기 접속구를 제거하고 본 발명에 따른 콘센트 장치 또는 리모컨 장치만으로 구성된 장치를 삽입할 수도 있음은 물론이다.

외부 하우징(10) 배면에 체결 설치되는 내부 하우징(20)은 외부에서 공급되는 전력선과 일차적으로 연결되는 콘센트 장치용 피씨비(PCB, Printed Circuit Board, 30)와, 외부 가전제품의 플러그와 접속되는 제1플러그 접속부(21)와 제2플러그 접속부(23)를 삽입 설치하기 위한 구조물이다. 제1플러그 접속부(21)와 제2플러그 접속부(23)는 외부 가전제품의 플러그가 꽉 끼워지도록 도전체로 형성되는 기구물로서, 통상 플러그 리셉터(receptor)라고 불리는 것으로서, 외부 가전제품의 플러그가 끼워지면 충분한 힘을 가하면서 잡아당기지 않을 경우에는 빠지지 않도록 한다.

도 5(c)는 콘센트 장치를 구성하는 내부 하우징의 측면도이며, 실제 측면도에서는 제1플러그 접속부(21), 제2플러그 접속부(23) 및 콘센트 장치용 피씨비(30)가 보이지 않을 것이나 플러그 접속부 및 피씨비의 설치 위치를 설명하기 위해 편의상 보이도록 도시하였다. 도 5(c)에서는 제1플러그 접속부(21) 및 제2플러그 접속부(23)가 콘센트 장치용 피씨비(30)와는 별개의 부품으로 구성되는 것으로 도시하였으나 도면과는 달리 제1플러그 접속부(21) 및 제2플러그 접속부(23)를 콘센트 장치용 피씨비(30) 상에 실장되도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

콘센트 장치용 피씨비(30)에는 도 1에 도시된 콘센트 장치의 구성 블록이 대부분 구비된다. 즉, 콘센트 장치용 피씨비(30)에는 제2전력선 통신부, 전원단속부, 시스템 제어부, 및 직류 변환부가 구비되며, 전원 단속부의 출력선이 플러그 접속부와 연결되는 구성을 갖는다.

콘센트 장치에서 플러그 접속부에 전원을 공급하는 방식은 여러 가지 방식이 가능하다. 도 6은 콘센트 장치에서 플러그 접속부에 전원이 공급되는 두 가지 방식을 설명하기 위한 블록도이다. 도 6(a)에 도시된 바와 같이 두 가닥의 전력선을 전원 단속부로부터 제1플러그 접속부(21)와 제2플러그 접속부(23)에 공급하는 방식과, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 두 가닥의 전력선 중 하나는 외부에서 공급되는 전력선 중 하나를 제1플러그 접속부(21)에 직접 연결하고, 나머지 하나는 전원 단속부로부터 공급받도록 하는 방식 등이 가능이다.

리모컨 장치의 경우도 도 7에 도시된 바와 같이 도 5의 콘센트 장치와 유사한 형태로 벽면에 구비된 표준화된 콘센트함에 삽입 설치 가능하도록 구비하였다. 도 7에 도시된 구성 중에서 본 발명의 리모컨 장치에 해당되는 구성부는 회전 힌지(51), 램프용 외부 하우징(53), 적외선 램프(55) 및 램프용 피씨비(57)이다. 나머지 구성부는 리모컨 장치와 무관한 것으로서 가전제품에 전원을 공급하기 위한 전기접속부에 관한 것이다. 즉, 리모컨용 피씨비(60)에는 제3전력선 통신부, 제3직류변환부, 전원단속부, 전압조정기, 송신제어부, 시스템 제어부, 제2직류변환부 및 온도센서부가 구비된다. 램프용 외부 하우징(53)은 외부 하우징(10)에 각도 조절이 가능한 구조로 조립 형성되며, 램프용 외부 하우징(53)에는 내부에는 적외선 램프(55)와 램프용 피씨비(57)가 구비된다. 도 7에서는 램프용 외부 하우징(53)은 외부 하우징(10)과 힌지(51)를 이용하여 결합 형성함으로써 적외선 램프(55)에서 방사되는 광의 출사각을 손쉽게 조절할 수 있도록 하였다. 램프용 피씨비(57)는 적외선 램프(55)를 고정하고 리모컨용 피씨비(60)에서 공급되는 전원을 적외선 램프(55)에 인가하는 기능을 한다. 물론 램프용 피씨비(57)와 리모컨용 피씨비(60)는 점프선을 이용하여 전기적으로 연결하였다.

도 7과 같은 구성에서는 외부 전원선에서 공급되는 전원을 리모컨용 피씨비(60)를 경유하여 공급받도록 회로 설계할 수도 있으나, 등가회로적으로는 외부에서 공급되는 전원선이 제1플러그 접속부(21)와 제2플러그 접속부(23)에 직접 연결되는 것이다. 도 7(a)는 리모컨 장치 중에서 육안으로 보이는 외부 하우징의 정면도이며, 도 7(b)는 외부 하우징의 측면도이며, 도 7(c)는 측면도로서 램프용 외부 하우징을 회전시킨 상태를 도시한 것이며, 도 7(d)는 리모컨 장치의 내부 하우징의 측면도이며, 도 7(e)는 리모컨 장치의 내부 하우징의 정면도를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 리모컨 장치는 룸의 벽면에 표준화된 콘센트함에 장착되도록 구비되는데 해당 콘센트함이 가구 등에 의해 가려질 수 있는 경우가 있다. 한편, 리모컨 수신부를 갖는 에어컨과 같은 가전 제품은 룸의 중앙이나 리모컨 장치가 매설되는 벽면 또는 다른 벽면 등의 임의의 위치에 고정 설치되므로 리모컨 장치에서 송출되는 적외선 신호가 원활하게 가전제품까지 도달하기 힘든 문제점이 발생한다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 리모컨 장치에서 적외선 램프의 방사 각도를 임의로 조절할 수 있는 하우징 구조로 인하여 해당 가전 제품의 설치 위치에 무관하게 적외선 램프의 방사광을 가전제품에 충분히 도달될 수 있도록 하였다.

그런데, 룸의 구조와 콘센트가 설치되는 콘센트함의 위치 및 가구가 배치되는 위치에 따라서 본 발명에 따른 리모컨 장치를 콘센트함 내에 삽입 형태로 설치할 경우, 적외선 램프의 출력을 최대로 하고 적외선 램프의 방사각을 충분히 조절한다 하더라도 에어컨과 같은 가전제품을 제어할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에는 본 발명에 따른 리모컨 장치를 표준화된 벽면의 콘센트함 내에 삽입 설치하지 않고 천정이나 벽면의 적절한 위치에 노출형 또는 삽입형으로 별도로 설치할 수 있음은 물론이다.

도 8은 본 발명에 따른 리모컨 장치의 일 례로서 콘센트함과는 별도 분리하여 설치하는 리모컨 장치의 예이다. 도 8에 따른 리모컨 장치는 외부 하우징(10)과, 외부 하우징(10)과 회전 결합되는 램프용 외부 하우징(53)으로 구성된다. 램프용 외부 하우징(53) 내부에는 적외선 램프(55)를 실장하는 피씨비 기판(70)이 구비된다. 피씨비 기판(70)에는 적외선 램프(55) 외에도 제3전력선 통신부, 송신제어부, 시스템 제어부, 제3직류변환부, 전원단속부, 전압조정기 및 온도센서부가 실장된다. 도 8에서는 램프용 외부 하우징(53)을 외부 하우징(10)과 힌지(51)를 이용하여 결합 형성함으로써 적외선 램프(55)에서 방사되는 광의 출사각을 손쉽게 조절할 수 있도록 하였다.

리모컨 장치를 표준 콘센트함에 삽입 설치하지 않고 전기 접속구와 연장선으로 연결하여 원하는 위치에 설치할 수 있는 리모컨 장치로 구현할 수도 있음은 물론이다. 이러한 구조의 리모컨 장치의 경우에는 리모컨 장치를 원하는 위치에 배치할 수 있기 때문에 굳이 램프용 외부 하우징(53)을 외부 하우징(10)과 별도로 구성하고 회전되는 형태로 구현하지 않아도 된다.

도 9는 연장선을 구비하는 일 례의 리모컨 장치 구성도로서, 외부 전원과 연결되는 연장선(80)을 구비하고, 연장선(80)에 리모컨 장치가 연결되는데, 리모컨 장치는 외부 하우징(10) 내에 구비되는 리모컨용 피씨비(60) 상에 제3전력선 통신부, 송신제어부, 시스템 제어부, 제3직류변환부, 전원단속부, 전압조정기 및 온도센서부가 실장되도록 하였다. 적외선 송신부에 포함되는 적외선 발광 다이오드(55)는 일반적으로 아노드와 캐소드 전극의 길이가 충분히 길고 힘을 주면 원하는 방향으로 손쉽게 구부릴 수 있는 구조이므로 회전 가능한 램프용 하우징을 별도로 구비하지 않고서도 설치시 적외선 발광 다이오드(55)를 원하는 방향으로 구부린 후 외부 하우징(10)을 씌워 설치하도록 구성하였다. 연장선을 구비하는 리모컨 장치는 원하는 설치 위치를 선정한 후 외부로 노출되는 노출형 또는 벽면이나 천정에 매입되는 매입형으로 구현할 수 있음은 물론이다. 또한, 도 9에는 도시되어 있지 않으나 매입형 또는 노출형 리모컨 장치에도 필요할 경우 전기접속부를 추가할 수 있음은 물론이며, 나아가 회전 가능한 구조의 램프형 외부 하우징(53)을 사용하여도 무방하다.

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

10: 외부 하우징 11, 13: 오목홈
15, 16, 17, 18: 플러그 삽입홀 20: 내부 하우징
21: 제1플러그 접속부 23: 제2플러그 접속부
30: 콘센트 장치용 피씨비 50: 리모컨 장치용 피씨비

Claims (9)

1. 전기기기의 전원 플러그와 접속되어 전원을 공급하는 전력선통신 콘센트 장치로서,
   상기 전기기기에 전원을 공급하는 플러그를 구비하는 플러그 접속부를 구비하고, 상기 플러그 접속부에 공급되는 전원을 온/오프시키는 전원 단속부를 구비하고, 전력선 통신이 정상적으로 수행되는지 여부를 체크하고 정상적인 동작을 하지 않는다고 판단될 경우에는 상기 전원 단속부를 온 시키는 제어 신호를 생성하는 시스템 제어부를 구비하고, 전력선 통신을 이용하여 전원 단속부를 제어하는 제어신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 전력선통신 콘센트 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 전력선통신 콘센트 장치는 2구 이상의 표준화된 콘센트함에 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 전력선통신 콘센트 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 전원 단속부에는 통상적으로 'on' 상태를 유지하는 노멀리 온(normally on) 스위치가 포함되는 것을 특징으로 하는 전력선통신 콘센트 장치.
   
4. 제 1항의 전력선통신 콘센트 장치에는
   상기 전기기기의 전원 플러그를 삽입하기 위한 오목홈이 구비되는 외부 하우징과,
   상기 외부 하우징 배면에 장착되며 내부에는 상기 전기기기의 전원 플러그와 접속되는 상기 플러그 접속부 및 콘센트용 피씨비를 고정 구비하는 내부 하우징을 포함하고,
   상기 콘센트용 피씨비에는
   전력선 통신으로 수행하는 전력선통신부와,
   상기 플러그 접속부에 공급되는 전원을 온/오프시키기 위한 상기 전원 단속부가 구비되는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 콘센트 장치.
   
5. 제 1항의 전력선 통신 콘센트 장치에는
   상용전원을 직류로 변환하는 직류 변환부 및
   상기 직류 변환부의 출력을 기준값과 비교하는 비교기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 콘센트 장치.
   
6. 제 1항의 전력선 통신 콘센트 장치에는
   상용전원을 직류로 변환하는 직류 변환부 및
   상기 직류 변환부의 출력을 디지털 신호를 변환하는 아날로그/디지털 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 콘센트 장치.
   
7. 각 룸에 구비된 가전제품을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 중앙제어장치를 구비하고, 복수 개 룸에 구비된 가전 제품을 원격에서 제어하는 전력선 통신을 이용한 숙박업소 전기절감 시스템에 관한 것으로서,
   상기 각 룸에는 제 1항 내지 제 6항 중에서 선택된 하나의 전력선 통신 콘센트 장치를 포함하고,
   상기 각 룸에는 상기 중앙제어장치와 전력선 통신을 수행하고, 리모컨 수신부가 구비된 가전제품에 적외선을 송출하는 적외선 송신부와, 상기 적외선 송신부에 구비된 적외선 발광 다이오드의 출력 레벨을 조절하는 송신제어부를 구비하는 전력선통신 리모컨 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 숙박업소 전기절감 시스템.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 중앙제어장치에는
   인터넷망과 접속하기 위한 인터넷 접속부와,
   모텔 내에 설치되는 복수 개 상기 전력선통신 콘센트 장치 또는 복수 개 상기 전력선통신 리모컨 장치를 개별적으로 제어할 수 있으며, 각 전력선통신 콘센트 장치 또는 각 전력선통신 리모컨 장치의 네트워크 참여를 위한 프로토콜을 수행하며 네트워크 상태를 관리 및 유지하는 네트워크 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 숙박업소 전기절감 시스템.
   
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
   상기 전력선통신 리모컨 장치에는 상기 룸의 온도를 감지하는 온도 센서부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 숙박업소 전기절감 시스템.

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