KR0122526B1 - 블라인드 자동제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베네치안 블라인드(Venetian blind)의 슬래트(Slat)각도를 외기 조건에 따라 자동 조절하도록 하는 블라인드 자동 제어 시스템에 관한 것으로 에너지 절약 및 최적의 작업환경을 만들 수 있는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 건물의 외부 온도와 태양 일사량 및 건물내부의 조도값 등을 검출하는 조건 검출 수단을 구비하고 상기 조건 검출수단에서 검출된 값을 퍼지추론하여 베네치안 블라인드의 슬래트 각도 조절 데이타와 조명등 제어 데이타를 산출하는 콘트롤 수단을 구비하며 상기 콘트롤 수단의 산출 데이타에 따라 베네치안 블라인드의 슬래트 각도를 조절하고 조명등을 온/오프시키는 조작수단을 구비하므로써 외기 조건에 따라 베네치안 블라인드의 슬래트 각도를 자동 조절하여 에너지 절감 및 쾌적한 작업환경을 이룰 수 있다.

Description

블라인드 자동제어장치

제1도는 본 발명의 장치 구성도.

제2도는 본 발명의 일실시 회로도.

제3도는 본 발명의 스텝핑 모터와 베네치안 블라인드 설치 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 일사량 측정기 200 : 온도측정기

300 : 조도측정기 400 : 컴퓨터

500 : 스템핑모터 600 : 조명등제어 제어스위치

700 : 베네치안블라인드 710 : 각도조절축

720 : 각도조절끈 730 : 슬래트

본 발명은 베네치안 블라인드(Venetian blind)의 슬래트(Slat)각도를 외기 조건에 따라 자동 조절함에 있어서, 건물 외부 온도와 건물에 비추어지는 일사량 및 건물내부의 조도를 검출하여 가장 적합한 각도로 블라인드의 슬래트 각도를 자동 조절하는 한편 실내 등의 조명상태를 자동 조절하도록 하는 블라인드 자동제어장치에 관한 것이다.

건물의 창주변 부위는 열 및 빛 환경이 실내로 투입되는 일사량에 따라 좌우되는 매우 민감한 지역이다. 따라서 동절기에는 일사량을 실내로 많이 투입되게 하고 하절기에는 차단시켜 일사에 의한 냉난방 수요를 경감시키며 주광을 최대로 이용하므로써 건물에서 소요되는 냉난방 에너지 및 조명에너지를 30% 이상 절감시킬 수 있다.

다수개의 슬래트로 이루어지고 각 슬래트 각도를 자유롭게 조절할 수 있는 베네치안 블라인드는 실내 투입 일사량을 조절하기 위한 좋은 방안이다.

그러나 베네치안 블라인드는 내,외 조건에 따라 제삼자가 수동으로 슬래트 각도를 조절하여 사용하여야 하나 실제는 내외부 조건에 따라 적절하게 조절하여 사용하지 못하는 것으로 조사되어 있다.

그러므로 건물 에너지를 절약하기 위해서는 외부조건에 따라 블라인드의 슬래트 각도를 최적의 상태로 자동 조절할 필요가 있다.

이를 위하여 기존에도 블라인드의 슬래트 각도를 자동으로 조절해 주는 장치가 있었으나 기존의 조절장치는 단순히 슬래트각도를 조절하여 태양의 직사광을 차단시키는 단순한 역할 밖에는 기대할 수 없었다.

그러나 태양광을 자동 차단시키는 단순 기능에 의해서는 건물의 냉난방에너지 및 조명에너지를 효과적으로 절감시킬 수 없으며 최적의 환경상태를 유지하기도 어려운 것이었다.

본 발명은 상기된 점을 감안하여 건물의 외부온도, 일사량, 내부조도 등의 외기조건에 따라 베네치안 블라인드의 슬래트 각도를 자동 조절하므로써 창을 통과하는 태양빛이 더울때(냉방기간중)에는 적게 하고 추울때(난방기간중)에는 많게 하여 냉난방 에너지를 줄이게 하는 한편 창문 주위의 밝기에 따라 내부 조명등을 자동조작하여 조명에너지를 줄일 수 있도록 하는 블라인드 자동제어장치를 제공하고자 한 것이다.

이같이 베네치안 브라인드의 슬래트 각도를 태양광을 차단시키는 단순 조절이 아닌 온도, 일사량, 조도 등의 외기 조건에 따라 자동조절하므로써 냉,난방 에너지 및 조명에너지를 줄일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 본 발명은 건물의 외부온도와 일사량 및 건물내부 조도등을 각각의 센서로 검출하는 외기 조건 검출수단을 구비하고 상기 외기 조건 검출수단의 검출값에 따라 최적의 슬래트 각도 조절 데이타 및 조명등 조작 데이타를 출력시키는 콘트롤 수단을 구비하며 상기 콘트롤 수단의 데이타값에 따라 슬래트 각도를 조절하는 슬래트 각도 조절수단과 조명등을 온/오프시키는 조명등 조작수단을 구비하므로써 이루어지는 것으로 건물 외부온도와 일사량 및 건물내부조도를 검출하고 검출값을 인식하는 콘트롤 수단에서 내부프로그램에 의한 슬래트 각도 조절수단과 조명등 조작수단을 제어하여 최적의 상태로 슬래트 각도와 조명등을 조작하는 것이다.

이하 본 발명의 구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 블라인드 제어시스템으로써 건물에 비추어지는 일사량을 측정하는 일사량 측정기(100)와, 건물 외부온도는 측정하는 온도 측정기(200)와, 건물 내부의 조도를 측정하는 조도 측정기(300)와, 상기 일사량 측정기(100)와 온도 측정기(200) 및 조도 측정기(300)의 측정 데이타를 인식하여 최적의 상태로 슬래트 각도를 조절하는 데이타의 조명등 온/오프를 제어하는 데이타를 출력시키는 컴퓨터(400)와, 상기 컴퓨터(400)의 조명등 제어 데이타에 의하여 실내 조명등을 온/오프 제어하는 조명등 제어 스위치(600)와, 상기 컴퓨터(400)의 슬래트 각도 조절 데이타에 따라 구동되고, 베네치안 블라인드의 슬래트각도를 조절하는 스텝핑모터(500)로 이루어진다.

일사량 측정기(100)는 건물에 비추어지는 일사량을 가장 적합하게 측정할 수 있는 장소 즉 예를 들어 건물 옥상에 설치하고 온도측정기(200)는 건물 외기 온도를 측정할 수 있도록 건물 외측에 설치한다.

조도 측정기(300)는 건물 내부의 조도를 측정하기 위한 것으로 중앙 천정 부위에 설치한다.

컴퓨터(400)는 개인용 컴퓨터를 이용하여 조명등 제어 스위치(600)는 실내 조명등 온/오프 스위치에 연결하여 실내 조명등을 선별적으로 온/오프시킬 수 있도록 한다.

스텝핑 모터(500)는 베네치안 블라인드의 슬래트 각도를 조절하는 각도 조절축에 결합되어 스텝핑 모터(500)의 회전에 따라 각도 조절축이 회전되고 이에 따라 슬래트 각도가 조절되도록 설치 구성한다.

제2도는 본 발명의 일실시회로도로써 일사량 측정기(100)와 조도 측정기(300)에서 측정된 값은 증폭기(310)에서 증폭시킨 후 아나로그 디지탈 변환기(320)에서 디지탈 데이타로 변환시키게 구성하고 온도측정기(200)에서 측정된 값의 직접 아나로그 디지탈 변환기(320)에서 디지탈 데이타로 변환시키게 구성한다.

여기서 일사량 측정기(100)와 조도 측정기(300)의 측정값은 증폭기(310)에서 증폭시키고 온도 측정기(200)의 측정값은 증폭시키지 않는 이유는 일사량측정기(100)와 조도 측정기(300)의 측정값이 미약하기 때문이다.

아나로그 디지탈 변환기(320)에서 변환된 디지탈 데이타는 인터페이스부(330)를 통하여 컴퓨터(400)에 인가되고 컴퓨터(400)에서는 내부 프로그램에 의거 상기 측정 데이타를 퍼지(FUZZY) 추론하므로써 슬래트 각도 조절 데이타와 조명등 제어 데이타를 산출해 내게 된다.

이때 컴퓨터(400)는 모니터 화면에 일사량 및 온도상태를 그래프로 나타내게 하는 한편 산출된 결과값도 표시시킨다.

컴퓨터(400)에서 산출된 슬래트 각도 조절 데이타와 조명등 제어 데이타는 인터페이스부(330)를 통한 후 디지탈 아나로그 변환기(340)에서 아나로그 값으로 변환된다.

디지탈 아나로그 변환기(340)에서 변환된 디지탈 제어값은 조명등 제어스위치(600)에 인가되어 조명등을 온/오프 제어시키게 되고 디지탈 아나로그 변환기(340)에서 변환된 슬래트 각도 조절값은 모터 드라이버(510)를 통한 후 스텝핑 모터(500)에서 인가되어 스텝핑 모터(500)를 회전시키게 된다.

이때 스텝핑 모터(500)의 구동전원은 파우어 서플라이(520)에서 공급되게 된다.

그리고 컴퓨터(400)는 내부 프로그램을 수행할 때 키보드(410)으로부터의 데이타값을 인식하여 키보드(410)의 업/다운 키눌림에 따라 조명등 제어 데이타의 슬래트 각도 조절데이타를 변환시키게 된다.

제3도는 본 발명의 스텝핑 모터와 베네치안 블라인드 설치상태로써 베네치안 블라인드(700)는 수개의 슬래트(730)를 각도 조절끈(720)으로 연결하고 상기 각도 조절끈(720)을 슬래트 각도 조절축(710)에 연결되어 상기 각도 조절축(710)의 회전에 따라 각도 조절끈(720)이 회전되고 이에 따라 슬래트(730)의 각도가 변화되어진다.

본 발명은 각도 조절축(710)에 스텝핑 모터(500)의 축을 연결하여 스텝핑 모터(500)의 회전에 따라 슬래트(730)의 각도가 조절되도록 구성한 것이다.

여기서 스텝핑 모터(500)의 축과 각도 조절축(710)과의 연결 수단은 축이음을 하여도 되고 기어 물림을 하여도 무방하나 스텝핑 모터(500)의 회전력이 각도 조절축(710)에 전달되면 된다.

이같은 구성의 본 발명을 구체적으로 설명한다.

일사량 측정기(100)와 조도 측정기(300)의 측정값은 증폭기(310)에서 증폭되어진 후 아나로그 디지탈 변환기(320)에서 디지탈 데이타로 변환되고 온도 측정기(200)의 측정값은 아나로그 디지탈 변환기(320)에서 디지탈 데이타로 변환된다.

아나로그 디지탈변환기(320)에서 변환된 디지탈 데이타는 인터페이스부(330)를 통하여 컴퓨터(400)에 인가된다.

컴퓨터(400)는 상기 입력에 따라 현재의 일사량과 외기 온도 및 실내 조명상태는 인식하게 되고 이를 이용하여 퍼지 추론하므로써 가장 효율적인 슬래트(730) 각도와 조명등 온/오프 데이타를 산출해 내게 된다.

즉 슬래트(730)의 각도를 얼마로서 조절하냐에 따라 실내 온도 및 실내 조도가 변화되므로 최적의 실내 상태를 만들기 위한 슬래트 각도 조절 데이타와 조명등 제어 데이타를 산출해 내게 된다.

이때 조명은 슬래트(730)의 각도와 밀접한 관계가 있는 것으로 슬래트(730)의 각도를 넓혀 실내를 밝게 했을 경우 창문쪽의 조명등로부터 오프시켜 최적의 조도를 유지하여야 하고 슬래트(730)의 각도를 좁혀 실내가 어두워졌을때는 창에서 멀은 쪽부터 조명등을 온시켜 최적의 조도를 유지하여야 한다.

따라서 슬래트(730)의 각도 변화에 따라 조명등도 온/오프시켜 주어야 한다.

이같이 컴퓨터(400)는 아나로그 디지탈 변환기(320)를 통하여 인가되는 외기 데이타를 인식하여 퍼지방식에 의거 슬래트(730)의 조절 각도 데이타와 조명등 제어 데이타를 출력시키는 한편 모니터에 인식된 데이타인 일사량과 외기온도를 교대로 나타내는 한편 산출된 슬래트 조절각도와 조명등 제어상태를 나타내준다.

컴퓨터(400)에서 산출된 슬래트 각도 조절데이타와 조명등 제어 데이타는 인터페이스부(330)를 통하여 아나로그 디지탈 변환기(340)에 인가되어 아나로그 값으로 변환된다.

디지탈 아나로그 변환기(340)에서 변환된 조명등 제어값은 실내 조명등을 온/오프시키는 조명등 제어스위치(600)에 인가되어 조명등을 온/오프시키게 된다.

이때 조명등 제어값에 따라 실내 조명등을 온/오프시키는 조명등 제어 스위치(600)는 일반적인 기능 스위치이다.

그리고 디지탈 아나로그 변환기(340)에서 변환된 슬래트 각도 조절값은 모터 드라이버(510)를 통하여 스텝핑 모터(500)에 인가되므로써 스텝핑 모터(500)는 슬래트 각도 조절값에 따라 회전 방향 및 회전량이 제어되게 된다.

즉 슬래트 각도 조절값에 따라 스텝핑 모터(500)의 회전시간과 회전방향이 제어되는 것이다.

이때 스텝핑 모터(500)의 구동 전원은 파우어 서플라이(520)에서 일정전압으로 공급되어지며 스텝핑 모터(500)의 특성에 의해 정밀한 제어가 가능하다.

스텝핑 모터(500)가 회전하면 베네치안 블라인드(700)의 각도 조절축(710)이 회전되고 이에 따라 각도 조절끈(720)이 상하 이송되므로 상기 각도 조절끈(720)에 연결된 슬래트(730)의 각도가 조절되게 된다.

따라서 외기조건에 따라 베네치안 블라인드(700)에 대한 슬래트(730)의 각도 조절을 최적의 작업환경에 맞추어 조절해줄 수 있는 것이다.

한편 상기된 방식에 의한 슬래트(730)의 각도 제어는 사용자의 주관적인 느낌이나 설치 방향 및 계절에 따라 다르게 제어되어야만 사용자가 요구하는 최적의 작업환경을 만들 수 있다.

따라서 사용자가 자동으로 설정된 슬래트(730)의 각도를 임의로 조절할 경우 간단히 키보드(410)의 업/다운키를 눌러 조절할 수 있어야 한다.

즉 추가로 슬래트 각도 조절을 원활 경우 키보드(410)의 업/다운키를 누르면 컴퓨터(400)에서는 이미 정해진 제어규칙을 변화시켜 기준함수를 업/다운 키입력에 의해 변화시킴으로써 새롭게 슬래트(730)의 각도를 조절하게 된다.

이는 사용자의 추가 데이타 입력에 따라 슬래트(730)의 각도를 자유롭게 조절할 수 있음을 의미한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 베네치안 블라인드의 슬래트 각도를 최적의 상태가 되도록 자동으로 조절해주는 장치에 관한 것으로 외기 조건에 따라 슬래트 각도가 자동 조절되어 에너지 절감의 효과를 높일 수 있으며 보다 쾌적한 작업환경을 이룰 수 있다.

Claims (2)

1. 스텝핑 모터를 구동시켜 베네치안 블라인드의 슬래트 각도를 조절함에 있어서, 건물의 외부온도와 태양 일사량 및 건물내부의 조도값 등을 검출하는 조건 검출수단을 구비하고 상기 조건 검출수단에서 검출된 값을 퍼지 추론하여 베네치안 블라인드의 슬래트 각도 조절데이타를 스텝핑 모터에 인가시키고 내부 조명등을 온/오프시키는 조명등 제어데이타를 산출하는 콘트롤 수단을 구비하며 상기 콘트롤 수단의 조명데이타를 받아 실내 조명등을 온/오프시키는 조명등 조작수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 블라인드 자동 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 조건 검출 수단은 건물에 비추어지는 일사량을 측정하는 일사량 측정기(100)와, 건물 외부온도를 측정하는 온도 측정기(200)와, 건물 내부의 조도를 측정하는 조도 측정기(300)로 이루어지고 콘트롤 수단은 상기 일사량 측정기(100)와 온동측정기(200) 및 조도측정기(300)의 검출값을 인식하여 퍼지 추론이 가능한 컴퓨터(400)로 이루어지며 조명등 조작수단은 컴퓨터(400)의 조명등 제어값에 따라 조명등을 온/오프시키는 조명등 스위치(600)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 블라인드 자동제어장치.