KR100893483B1 - Ｒｆ 통신방식의 조명 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 RF 통신방식의 조명 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 송신부에서 일정한 주기를 갖고 RF(Radio Frequency)신호를 단속적(斷續的)으로 전송함으로써 송신부에서의 배터리 전류 소모를 최소화함과 동시에, 이와 같이 단속적으로 전송되는 RF신호를 수신하여 일정한 주기 내에 후속 신호가 인가될 경우 이를 연속적인 신호로 인식함으로써 송신부에서 송출되는 RF신호의 불연속성에 영향 받지 않고 수신부의 릴레이에 안정적인 신호를 공급함과 동시에 RF 통신이 가능한 경계 영역에서의 불안정성을 해결할 수 있게 한 RF 통신방식의 조명 제어장치에 관한 것이다.

RF, 램프제어, 통신, 절전, 릴레이, 저전력

Description

ＲＦ 통신방식의 조명 제어장치{LAMP CONTROL APPARATUS OF RADIO FREQUENCY COMMUNICATION METHOD}

본 발명은 RF 통신방식의 조명 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 송신부에서 일정한 주기를 갖고 RF(Radio Frequency)신호를 단속적(斷續的)으로 전송함으로써 송신부에서의 배터리 전류 소모를 최소화함과 동시에, 이와 같이 단속적으로 전송되는 RF신호를 수신하여 일정한 주기 내에 후속 신호가 인가될 경우 이를 연속적인 신호로 인식함으로써 송신부에서 송출되는 RF신호의 불연속성에 영향 받지 않고 수신부의 릴레이에 안정적인 신호를 공급함과 동시에 RF 통신이 가능한 경계 영역에서의 불안정성을 해결할 수 있게 한 RF 통신방식의 조명 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치에서는 송신부에서 캐리어 주파수에 실어 보내는 신호의 끊김에 대한 수신부에서의 반응이 상당히 민감하였다. 즉, 송신부에서 반송파(carrier wave)에 실어 보내는 RF신호가 송신부에서 단속적으로 송출되거나 외부의 작용에 의해 일시적으로 끊기게 될 경우, 수신부에 연결된 SSR(Solid State Relay)이나 릴레이(Relay)로 이루어진 스위치(S/W)에 인가되는 신호도 불연속적으로 되어 스위치의 온오프(ON & OFF) 현상이 반복적으로 발생하면서 깜빡이곤 하였다.

도 1은 종래의 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치의 개략적인 블록구성도이고, 도 2는 종래의 RF 통신방식을 이용한 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치에서의 송신펄스와 수신펄스를 나타내는 그래프이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치는 송신부(10)에서 반송파에 실어 보내는 RF신호를 상기 송신부로부터 일정거리 이격되어 있는 수신부(20)에서 무선으로 수신하여 디코딩한 후, 수신한 RF신호에 따라 스위치(30)를 동작시키도록 구성되었다. 즉, 이러한 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치에서의 출력에 의해 형광등과 같은 조명등인 램프의 점등여부가 제어되도록 구성되었다.

그에 따라, 종래에는 송신부에서 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 일정한 크기를 갖는 송신펄스를 송신부에서 지속적으로 송출함으로써, 수신부에서 디코딩하여 릴레이 등의 스위치로 전송하는 수신부 릴레이 구동 신호도 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 송신펄스와 동일하게 일정한 값을 지속적으로 갖게 되므로 수신부에 연결된 스위치에서의 불필요한 스위칭 작용을 제거하여 안정적으로 동작하게 하였다.

그러나, 송신부에서 송출되는 RF신호의 송신펄스가 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 외부요인에 의해 일시적으로 중단되거나, 단속적으로 끊어지면서 송출되는 경우에는, 이를 수신한 수신부에서 디코딩하여 스위치로 전송하는 수신펄스에 의해 생성되는 수신부 릴레이 구동 신호도 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 그와 동일한 파형을 갖게 되므로, 스위치가 불필요하게 온오프(ON & OFF)를 반복하게 되는 문제점이 있었다.

그에 따라, 종래의 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치에서는 이러한 스위치의 불필요한 온오프를 방지하기 위해 송신부에서 일정한 크기를 갖는 연속적인 RF신호를 계속 송출하여야 하였으며, 그에 따라 반송파를 생성하기 위해 송신부에 구비된 트랜지스터에서의 전류소모가 지속적으로 요구되어 많은 전력이 소모되고 배터리의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

또한, 대부분의 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치는 RF신호를 전송할 수 있는 일정한 거리상의 제한이나 주파수범위 영역의 제한이 있기 때문에 RF신호를 안정적으로 송출하기 위해서는 안정적인 범위 내에서 전송해야 하지만, 외부의 방해요소가 있거나 거리의 경계선 또는 주파수범위 영역의 경계선 등 RF 통신이 가능한 경계영역에 위치한 수신부로 RF신호를 송출해야 하는 경우도 있게 된다.

이 경우 송신부에서는 이러한 경계선의 근방에서 가까울 때는 올바른 RF신호를 송출하지만 조금만 멀어지면 RF신호의 안정적 수신이 단절되어 일시적으로 끊기게 되면서 RF신호의 수신가능과 수신불능이 불규칙하게 반복되므로, 수신부에서는 도 2의 (c)에 도시된 바와 같은 불연속적인 신호를 인식함으로써 스위치가 불필요하게 온오프를 반복하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 이와 같이 경계선 부근에 위치한 수신부에서 단속적으로 나타나는 온 오프신호는 송신부에서 의도하지 않았던 수신 결과를 초래하므로 신호왜곡에 의한 스위치의 동작오류를 야기하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 송신부에서 송출되는 짧은 RF신호를 수신하여 일정한 지연시간 동안 릴레이 등으로 이루어진 스위치에 동작신호를 계속 공급하여 RF신호가 송출된 후 일정시간 동안의 비송출 상태가 스위치에 직접 전달되는 것을 지연시킴으로써, 송신부에서 송출되는 RF신호의 불연속성에 영향 받지 않고 수신부의 스위치에 안정적인 신호를 공급할 수 있게 한 RF 통신방식의 조명 제어장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 RF신호의 불연속성이 스위치에 직접 영향을 미치지 않으므로, 송신부에서의 RF송출을 단속적으로 할 수 있어 송신부의 전력소모를 현저히 감소시킬 수 있으며, RF신호의 거리 또는 주파수 경계부근 등 RF 통신이 가능한 경계영역에 위치한 수신부에서도 안정적으로 스위칭동작이 이루어질 수 있게 한 RF 통신방식의 조명 제어장치를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 RF 통신방식의 조명 제어장치는, 송출과 비송출을 일정한 주기마다 반복하면서 RF신호를 단속적으로 송출할 수 있는 송신부; 및 상기 송신부에서 이격된 위치에서 상기 송신부로부터 송출된 RF신호를 수신하고 이를 디코딩하여 일정한 지연시간 동안 릴레이를 계속 구동하며, 후속하는 RF신호의 비송출상태가 릴레이에 전송되는 것을 지연시키는 수신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 송신부는, 전압전원을 입력받아 일정한 송출주기를 갖는 펄스를 생성하는 타이머 발진회로; 상기 타이머 발진회로에 연결되어 듀티 사이클을 생성하는 듀티 제어부; 상기 타이머 발진회로에서 출력되는 펄스인 전송 인에이블 신호(TE)를 입력받고, 그 신호에 의해 전송하고자 하는 RF신호를 인코딩하는 인코더; 상기 인코더에서 생성된 코드를 전송하기 위한 반송파를 결정하는 반송파 생성부; 및 상기 반송파 생성부에서 결정된 주파수를 갖는 RF신호를 무선으로 송출하는 패턴안테나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수신부는, 안테나를 통하여 수신한 RF신호를 디코딩하여 출력하는 튜너; 및 상기 튜너의 출력신호에 의해 일정한 지연시간 동안 방전하며 디코딩된 출력신호를 릴레이로 전송하고, 방전되는 시간동안 상기 송신부에서의 RF신호 비송출상태가 릴레이에 전송되는 것을 지연 구동하는 딜레이 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 송신부에서 RF신호의 송출과 비송출을 일정주기마다 반복함으로써 송신부에서의 배터리 전력소모를 줄일 수 있고, 이와 같이 단속적으로 전송되거나 RF 통신이 가능한 경계영역에서 불안정하게 송출되는 RF신호를 수신하여도 수신부에서 RF신호에 대한 비송출 상태의 릴레이로의 인가를 일정시간 지연시킴으로써 릴레이의 불안정한 온오프를 줄이고 안정적으로 구동할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도 록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치의 개략적인 블록구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치는, 일정한 주파수를 갖는 RF신호를 단속적으로 송출할 수 있는 송신부(100)와, 상기 송신부에서 일정거리 이격된 위치에서 RF신호를 수신하고 이를 디코딩하여 릴레이를 구동하며 후속신호와 무관하게 일정시간 동안 스위칭 신호를 공급하는 수신부(200)와, 상기 수신부에서 전송되는 스위칭 신호에 의해 온오프하며 스위칭하는 릴레이(300)를 포함하여 구성된다. 이때, 도시되지는 않았지만 상기 조명 제어장치에 의해 점등하는 형광등과 같은 조명등인 램프에 연결되어 구성됨은 물론이다.

이와 같이, 본 발명은RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치의 수신부에서 릴레이로 출력되는 신호가 그대로 릴레이에 인가되는 것을 방지하고, 릴레이를 온(On)시키는 한 번의 신호를 입력받아 그 신호에 의해 일정시간 릴레이를 구동하며, 그 이후 송신부에서의 RF신호의 비송출 상태가 릴레이에 인가되는 것을 일정시간 지연시킴으로써, 릴레이의 동작상태가 송신부에서의 RF신호 송출여부에 직접적으로 영향 받지 않도록 구성된다. 따라서, 송신부에서 단속적으로 송출되는 RF신호에 의해 수신부가 민감하게 반응하여 불필요하게 릴레이의 온오프를 반복하는 것을 방지하고 안정적인 출력을 나타낼 수 있게 된다.

그에 따라, 송신부에서는 RF신호를 단속적으로 송출할 수 있게 되어 비송출 시 전류를 소모하지 않게 함으로써 배터리소모를 최소화 할 수 있게 되며, 송신부와 수신부간의 거리 경계나 주파수 범위 경계에서도 송출되는 RF신호 값의 불안정으로 인한 릴레이의 불필요한 온오프를 방지할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치를 이루는 송신부의 블록구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치를 이루는 송신부의 상세 회로도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 송신부(100)는 전압전원을 입력받아 일정한 송출주기를 갖는 펄스를 생성하는 타이머 발진회로(110)와, 상기 타이머 발진회로에 연결되어 듀티 사이클을 생성하는 듀티 제어부(120)와, 상기 타이머 발진회로에서 출력되는 전송 인에이블 신호(TE : Transmission Enable)에 의해 전송하고자 하는 RF신호를 인코딩하는 인코더(130)와, 상기 인코더에서 생성된 코드를 전송하기 위한 반송파(carrier wave)를 결정하는 반송파 생성부(140), 및 상기 반송파 생성부에서 결정된 주파수를 갖는 RF신호를 무선으로 송출하는 패턴안테나(150)를 포함하여 구성된다.

상기 타이머 발진회로(U1)(110)는 인코더(130)에서 생성되는 RF신호의 코드를 인코딩하기 위한 활성화 신호로서 주기적 펄스인 전송 인에이블 신호(TE)를 생성하여 인코더(130)로 전송하며, 이러한 전송 인에이블 신호(TE)가 일정한 주기를 갖게 함으로써, 송신부를 통해 송출되는 반송파의 주기를 조절하여 송출과 비송출 상태가 일정 주기마다 반복적으로 이루어질 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 타이머 발진회로(U1)는 도 5에 도시된 바와 같이 널리 이용되는 555 타이머(NE555D)를 이용하여 구현할 수 있으며, 전압전원(VCC)이 리셋단자(RST)와 전압단자(VCC)에 각각 연결되고, 커패시터(C3)가 컨트롤 전압단자(CV)에 연결되며, 출력단자(OUT)가 후술하는 인코더(U2)(130)의 전송 인에이블 단자(TE)에 연결되어 인코더로 전송 인에이블 신호를 인가하도록 구성된다.

상기 듀티 제어부(120)는 상기 타이머 발진회로의 발진주기나 듀티(duty)를 결정하는 발진부로서, 상기 타이머 발진회로(U1)(110)에 연결된 발진저항(R4, R5)과, 발진커패시터(C4)를 포함하여 구성된다. 그에 따라, 문턱단자(THR)에 발진커패시터(C4)가 연결되고, 방전단자(DSCHG)에 제1발진저항(R5)이 연결되며, 상기 발진커패시터(C4)와 제1발진저항(R5) 사이에 제2발진저항(R4)이 연결되어 구성된다.

이와 같이 상기 듀티 제어부(120)에 구비된 발진커패시터(C4)의 충전과 출력단자(OUT)를 통한 충전된 전압의 방전을 통하여, 상기 인코더(130)에 전송 인에이블 신호가 일정한 주기를 갖는 펄스의 형태로 전송된다.

즉, 충전커패시터(C4)가 일정한 초기의 설정 값에서 상기 제1발진저항(R5)과 제2발진저항(R4)을 통하여 일정한 정도 즉, 상기 발진커패시터의 충전용량의 대략 70%까지 충전되면 상기 출력단자(OUT)를 통하여 방전되고, 상기 발진커패시터의 충전용량의 대략 30%까지 방전되면 다시 제1및 제2발진저항(R5, R4)을 통하여 충전되도록 구성된다. 이때, 상기 제1 및 제2발진저항(R5, R4)을 통한 충전중에는 상기 출력단자는 열림 상태로 있어 방전이 이루어지지 않도록 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 발진커패시터(C4)에 저장된 전압이 방전되는 경우에는 전송 인에이블 신호(TE)가 논리 로우(0)상태로 출력되고, 상기 발진커패시터가 충전되어 출력신호가 나오지 않는 경우에는 논리 하이(1)상태로 인지하도록 구성될 수 있다.

이와 같이, 상기 듀티 제어부(120)에서의 발진커패시터(C4)의 충전용량과 제1 및 제2발진저항(R5, R4)의 저항 값에 의해 시정수를 결정하고 충전시간을 조절하여 상기 타이머 발진회로에서 발진되어 출력되는 펄스의 주기와 듀티를 조절함으로써, 송신부에서의 RF신호의 송출과 비송출이 주기적으로 이루어질 수 있게 된다.

상기 인코더(130)는 상기 타이머 발진회로(110)에서 출력되는 전송 인에이블 신호(TE)를 수신하고, 그 신호에 의해 코드를 생성하여 인코딩된 RF신호를 반송파 생성부(140)로 송출하도록 구성된다.

이 경우, 상기 인코더(U2)(130)는 도 5의 회로도에 도시된 바와 같이, PT2262와 같은 통상의 인코더를 이용하여 구현될 수 있으며, 전송 인에이블 단자(TE)가 상기 타이머 발진회로(110)의 출력단자(OUT)에 연결되고, 발진부(OSC1, OSC2)를 통하여 일정한 주파수를 갖도록 발진된 RF신호를 전송하기 위해 출력단자(DOUT)가 저항(R8)을 통하여 반송파 생성부(140)를 이루는 송신트랜지스터(Q3)의 베이스에 연결되어 구성된다.

이때, 상기 전송 인에이블 신호(TE)가 논리 로우(0)인 경우에는 인코딩된 RF신호를 송신트랜지스터(Q3)의 베이스로 송출하고, 상기 전송 인에이블 신호(TE)가 논리 하이(1)인 경우에는 인코딩된 RF신호의 송출이 중단되도록 구성될 수 있다.

상기 반송파 생성부(140)는 상기 인코더(130)의 출력신호에 의해 동작하는 송신트랜지스터(Q3)와, 상기 송신트랜지스터의 일 단자에 연결되어 반송파의 캐리어 주파수를 결정하는 다수개의 커패시터와 인덕터로 구성되며, 인쇄회로기판에 내 장되어 외부 안테나 없이 RF신호를 송출할 수 있는 패턴안테나(150)를 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 송신트랜지스터(Q3)의 일 단자에는 제1커패시터(C5) 내지 제3커패시터(C7)가 직렬로 연결되고, 제1커패시터의 양 단자는 가변커패시터(TC1)에 병렬 연결되며, 상기 가변커패시터(TC1)의 양 단자에서 출력되는 전압을 방전하면서 패턴안테나(150)를 통하여 송출하게 된다. 또한, 제2커패시터(C6)와 제3커패시터(C7)의 연결단자는 상기 송신 트랜지스터(Q3)의 베이스에 연결되고, 상기 제3커패시터(C7)의 다른 단자는 전압전원(VCC)과 커패시터(C8)에 연결되며, 상기 전원전압(VCC)과 가변커패시터(TC1) 사이에 인덕터(L1)가 연결되어 구성된다.

도 6은 본 발명에 따른 RF 통신방식의 조명 제어장치를 이루는 수신부의 블록구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 RF 통신방식의 조명 제어장치를 이루는 수신부의 상세 회로도이다. 이때, 도 7에서는 RF신호를 수신하는 안테나와 그에 연결된 튜너의 개략적인 구성을 점선으로 둘러싼 블록에 의해 표현하고, 이러한 튜너에 연결된 딜레이 구동부의 상세한 구성을 이와 별도로 도시하였다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 수신부(200)는 안테나를 통하여 수신한 RF신호를 디코딩하여 출력하는 튜너(210)와, 상기 튜너의 출력신호에 의해 동작하며 일정시간동안 방전하면서 디코딩된 출력신호를 릴레이로 송출하는 딜레이 구동부(220)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 딜레이 구동부(220)는 디코딩된 출력신호를 릴레이(300)로 인가함과 아울러 그 이후의 일정시간 동안 RF신호의 비송출상태가 릴레이(300)에 전송되는 것을 지연시키도록 구성된다.

따라서, 상기 송신부(100)에서 전송되는 RF신호가 연속적이지 않고 단속적이더라도, 수신부(200)에서는 RF신호의 송출이 연속적인가의 여부와 무관하게 일정시간동안 지속적으로 상기 릴레이(300)에 동일한 신호를 인가할 수 있게 된다.

상기 튜너(TUNER, J1)(210)는 안테나에서 수신한 RF신호를 받고 복조하여 디지털 신호로 디코딩한 후 출력단자(SW1, SW2)를 통하여 스위칭 신호를 출력하는 통상적인 튜너로 구성된다. 이때, 상기 송신부에서 전송된 RF신호를 상기 안테나를 통하여 튜너(210)에서 수신한 경우에는 상기 출력단자(SW2)를 통하여 논리하이(H)신호가 딜레이 구동부(220)로 전송되고, 상기 송신부에서 일시적으로 RF신호를 송출하지 않아 안테나에서 RF신호를 수신하지 못한 경우에는 상기 출력단자(SW2)를 통하여 논리로우(L)신호가 딜레이 구동부(220)로 전송된다.

상기 딜레이 구동부(220)는 상기 튜너(210)의 출력단자(SW2)에 일 단자가 연결된 저항(R2)과, 상기 저항(R2)을 통해 튜너(210)의 스위칭 신호가 베이스에 인가되어 동작하는 제1트랜지스터(Q1)와, 상기 제1트랜지스터(Q1)의 일 단자에 연결되어 방전하는 지연커패시터(C2)와, 상기 제1트랜지스터(Q1)의 일 단자와 지연커패시터(C2)의 연결노드에 베이스가 연결되고 상기 지연커패시터(C2)의 방전에 의해 전류를 릴레이(300)로 공급하는 제2트랜지스터(Q2)를 포함하여 구성된다.

상기 제1트랜지스터(Q1)는 상기 저항(R2)을 통해 베이스에 인가되는 튜너(210)의 출력이 논리하이(H)인 경우 온(On)상태로 되어 동작하게 되고, 그에 따라, 상기 제1트랜지스터(Q1)의 일 단자에 연결된 커패시터(C2)에서 방전하게 된다.

그리고, 상기 제2트랜지스터(Q2)는 베이스에 일 단자가 연결된 지연저항(R3) 을 통하여 상기 제1트랜지스터(Q1)와 커패시터(C2)의 공통노드에 연결되고, 일 단자가 전압전원(VCC)에 연결되어 전원을 공급받으며, 다른 일 단자를 통하여 상기 커패시터(C2)에서 방전되면서 전류(CNT)가 릴레이(300)로 출력된다.

이때, 상기 제2트랜지스터(Q2)의 베이스에 음전류가 흐르면 상기 제2트랜지스터가 온(On)되면서 상기 지연커패시터(C2)가 충전된다. 그리고, 상기 제2트랜지스터(Q2)에 베이스 전류가 형성되는 동안 전압전원(VCC)에서 상기 제2트랜지스터를 통하여 컬렉터 단자로 전류가 흐르게 되며, 상기 지연커패시터(C2)의 충전이 완료되면 이러한 전류의 흐름이 종료된다.

이와 같이, 상기 튜너(210)에서 수신한 RF신호에 의해 지연커패시터(C2)에 충전된 전압이 방전되면서 릴레이(300)로 전류가 흐르고, 이처럼 상기 송신부에서 송출되는 RF신호에 의해 튜너의 출력이 활성화, 즉 논리하이(H) 상태가 되면 일정시간 지속적으로 지연커패시터(C2)에서 방전함으로써 이후의 RF신호의 비송출상태가 릴레이에 민감하게 영향을 미치는 것을 방지하게 된다.

도 8은 본 발명에 따라 수신펄스가 지연되는 것을 나타내는 그래프이다.

도 8을 참조하면, 단속적인 한 번의 송신펄스에 의해 일정한 지연시간 동안 릴레이가 온(On) 상태를 유지하므로, 수신펄스인 수신부 릴레이 구동 신호는 보다 길고 안정적으로 릴레이(300)를 동작시킬 수 있게 된다.

따라서, 단속적으로 송출되는 상기 RF신호에 의해 주기적으로 일정시간 동안 지연커패시터(C2)를 방전시킴으로써, 튜너(210)에서 수신하는 RF신호가 일시적으로 단절되더라도 동일한 신호를 수신하는 것과 마찬가지로 균일한 스위칭 신호를 릴레 이에 공급할 수 있게 된다.

즉, 상기 송신부에서 RF신호를 송출하지 않아 패턴안테나를 통해 전송되는 RF신호가 일시적으로 중단되더라도, 이러한 RF신호의 일시적인 중단상태는 릴레이(300)에 즉시 전달되지 않고 상기 커패시터(C2)의 방전이 진행되는 동안 딜레이(delay)됨으로써, 상기 제2트랜지스터(Q2)를 통하여 출력되는 신호에 직접적인 영향을 미치지 않게 된다.

이때, 상기 릴레이(300)의 동작이 지속되어 후속하는 RF신호의 비송출상태에 영향 받지 않는 지연시간은 상기 지연커패시터(C2)와 지연저항(R3)의 값에 의해 결정된다.

이러한 지연시간은 상기 지연저항(R3)과 지연커패시터(C2)의 값이 클수록 길어지게 되는데, 상기 지연저항(R3)의 값을 고정시키고 지연커패시터(C2)의 값을 변경시켜 지연시간을 결정할 경우 상기 지연커패시터(C2)의 충전용량이 작아지면 지속시간이 짧아지고, 상기 지연커패시터(C2)의 충전용량이 커지면 방전과 충전에 소요되는 시간이 증가하게 되므로 지연시간이 길어지게 된다.

상기 실시예에서는 수신부에 구비되는 지연커패시터의 크기를 고려하고, 실질적인 RF신호의 송출이 단절되는 것을 쉽게 인지하기 위해, 지연시간이 상기 송신부에서 전송되는 RF신호의 송출주기의 2.5배로 설정되도록 구성하였다.

또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수신부(200)에 구비된 전원부는 220V의 외부전원을 입력받아 튜너와 딜레이 구동부에 인가되는 12V의 낮은 전압으로 감압하는 변압기(T1)와, 상기 변압기의 2차 권선에 연결되어 감 압된 전압을 정류하는 정류기(BD1)(230)와, 상기 정류기에 연결되어 안정적인 정전압의 전압전원(VCC)을 생성하여 공급하는 레귤레이터(REG1)(240)를 포함하여 구성되며, 상기 전원부에 입력되는 전압을 동력원으로 하여, 상기 튜너에서 디코딩된 후 딜레이 구동부(220)를 통하여 전송되는 스위칭신호에 의해 스위칭 작용을 하는 릴레이(300)가 구비된다.

도 9는 본 발명에 따른 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치에서의 송신펄스와 수신펄스를 나타내는 그래프이다.

도 9를 참조하면, 송신부에서 연속적인 RF신호가 송출될 경우, 안테나에서 수신하여 수신부(200)에서 디코딩된 후 릴레이(300)로 인가되는 스위칭 신호인 수신부 릴레이 구동 신호는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 연속적인 신호가 된다.

본 발명에 따라 송신부에서 일시 송출이 중단되어 RF신호가 비송출되더라도 그와 같은 비송출 상태에 의한 릴레이의 온오프여부를 일정시간 지연시킴으로써, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 송신부에서 외부의 방해요소나 거리 경계선 또는 주파수 영역의 경계선 등 RF 통신이 가능한 경계영역을 이탈함으로 인하여 송출이 중단되더라도, 상기 수신부(200)에 구비된 지연커패시터(C2)와 지연저항(R3)에 의해 결정되는 지연시간 동안에는 이러한 RF신호의 비송출 여부에 영향 받지 않고 도 9의 (a)에 도시된 바와 같은 균일한 스위칭 신호를 릴레이(300)에 전송할 수 있게 된다.

이와 같이 지연시간 내에 후속하는 RF신호가 수신되면 이를 송신부에서 송출과 비송출이 반복되는 RF신호와는 달리 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 단일 송신 펄스에 의한 수신부 출력인 수신부 릴레이 구동 신호가 일정시간 지속됨으로 인하여 RF신호의 단절이 발생하지 않은 것으로 인식하고 균일한 스위칭 신호를 릴레이에 인가할 수 있게 된다.

따라서, 송신부에서 RF신호의 송출과 비송출을 일정주기마다 반복함으로써 송신부의 전력소모를 줄일 수 있고, 이와 같이 단속적으로 전송되는 RF신호를 수신하여도 수신부(200)에서 RF신호에 대한 비송출 상태의 릴레이(300)로의 인가를 일정시간 지연시킴으로써 릴레이의 불필요한 온오프를 줄이고 끊김 없이 릴레이를 안정적으로 구동할 수 있게 된다.

이와 같이, 송신부에서 송출되는 RF신호에 의한 릴레이의 동작은 상기 지연커패시터(C2)와 지연저항(R3)의 값에 의해 결정되는 일정한 지연시간만큼 연장시키고, 송신부에서의 RF신호의 비송출 상태에 의한 릴레이의 동작은 상기 지연시간의 범위내에서 지연시킴으로써, 예를 들어 적외선 방식으로 형광등을 온오프(On-Off)하는 경우에 발생할 수 있는 문제점들도 해결할 수 있게 된다.

즉, 적외선 방식으로 형광등을 동작시키는 조명 장치의 경우 사용자를 인식하지 못하여 형광등이 오프되는 경우가 흔히 발생하게 되는데, 이는 적외선 센서의 경우 사용자의 움직임이 없으면 미리 설정된 시간 이후에 자동으로 오프되기 때문이다. 그러나, 이러한 적외선 센서를 이용할 경우 야기되는 문제점은 본 발명에 따른 무선 송수신 시스템을 이용하면 쉽게 해결할 수 있게 된다. 즉 사용자가 송신기를 몸에 지니고 있거나 갖고 있게 되면 사용자가 가는 곳 즉 송신거리 만큼 시간의 구애를 받지 않고 계속 켜지게 되므로 사용자를 일시적으로 인식하지 못하여 형광 등이 오프되는 것을 방지할 수 있게 된다. 물론 일정한 경계선의 범위를 지나게 되어 주파수가 미치지 않는 곳에 도착하면 형광등이 오프된다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1은 종래의 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치의 개략적인 블록구성도.

도 2는 종래의 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치에서의 송신펄스와 수신펄스를 나타내는 그래프.

도 3은 본 발명에 따른 RF 통신방식의 조명 제어장치의 개략적인 블록구성도.

도 4는 본 발명에 따른 RF 통신방식의 조명 제어장치를 이루는 송신부의 블록구성도.

도 5는 본 발명에 따른 RF 통신방식의 조명 제어장치를 이루는 송신부의 상세 회로도.

도 6은 본 발명에 따른 RF 통신방식의 조명 제어장치를 이루는 수신부의 블록구성도.

도 7은 본 발명에 따른 RF 통신방식의 조명 제어장치를 이루는 수신부의 상세 회로도.

도 8은 본 발명에 따라 수신펄스가 지연되는 것을 나타내는 그래프.

도 9는 본 발명에 따른 RF 통신방식의 무선 송수신 시스템을 이용한 조명 제어장치에서의 송신펄스와 수신펄스를 나타내는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 - 송신부 110 - 타이머 발진회로

120 - 듀티 제어부 130 - 인코더

140 - 반송파 생성부 150 - 패턴안테나

200 - 수신부 210 - 튜너

220 - 딜레이 구동부 230 - 정류기

240 - 레귤레이터 300 - 릴레이

Claims (12)

1. 송출과 비송출을 일정한 주기마다 반복하면서 RF신호를 단속적으로 송출할 수 있는 송신부; 및

   상기 송신부에서 이격된 위치에서 상기 송신부로부터 송출된 RF신호를 수신하고 이를 디코딩하여 일정한 지연시간 동안 릴레이를 계속 구동하며, 후속하는 RF신호의 비송출상태가 릴레이에 전송되는 것을 지연시키는 수신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 송신부는,

   전압전원을 입력받아 일정한 송출주기를 갖는 펄스를 생성하는 타이머 발진회로;

   상기 타이머 발진회로에 연결되어 듀티 사이클을 생성하는 듀티 제어부;

   상기 타이머 발진회로에서 출력되는 펄스인 전송 인에이블 신호(TE)를 입력받고, 그 신호에 의해 전송하고자 하는 RF신호를 인코딩하는 인코더;

   상기 인코더에서 생성된 코드를 전송하기 위한 반송파를 결정하는 반송파 생성부; 및

   상기 반송파 생성부에서 결정된 주파수를 갖는 RF신호를 무선으로 송출하는 패턴안테나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장 치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 타이머 발진회로는 상기 패턴안테나를 통하여 전송되는 RF신호의 송출과 비송출이 일정 주기마다 반복되도록, 상기 전송 인에이블 신호(TE)의 주기를 조절하여 인코더로 공급하는 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 듀티 제어부는,

   상기 타이머 발진회로의 문턱단자에 일 단자가 연결된 발진커패시터(C4)와, 방전단자에 일 단자가 연결된 제1발진저항(R5), 및 상기 발진커패시터와 제1발진저항 사이에 연결된 제2발진저항(R4)을 포함하여 구성되며, 상기 발진커패시터(C4)의 충전과 방전을 통하여 상기 인코더에 펄스를 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 인코더는 전송 인에이블 단자가 상기 타이머 발진회로의 출력단자에 연결되고, 발진부에서 발진된 RF신호를 전송하도록 출력단자가 송신트랜지스터의 베이스에 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 수신부는,

   안테나를 통하여 수신한 RF신호를 디코딩하여 출력하는 튜너; 및

   상기 튜너의 출력신호에 의해 일정한 지연시간 동안 방전하며 디코딩된 출력신호를 릴레이로 전송하고, 방전되는 시간동안 상기 송신부에서의 RF신호 비송출상태가 릴레이에 전송되는 것을 지연시키는 딜레이 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 딜레이 구동부는,

   상기 튜너의 출력단자에 연결된 저항을 통해 수신펄스가 베이스로 인가되는 제1트랜지스터(Q1);

   상기 제1트랜지스터의 일 단자에 연결되어 방전하는 지연커패시터(C2); 및

   상기 제1트랜지스터의 일 단자와 지연커패시터의 연결노드에 베이스가 연결되고, 상기 지연커패시터의 방전에 의해 전류를 릴레이로 공급하는 제2트랜지스터(Q2)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제1트랜지스터는 베이스로 인가되는 튜너의 출력이 논리하이일 경우 동작하여 지연커패시터(C2)에 충전된 전압을 방전하면서 제2트랜지스터를 동작시키도 록 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제2트랜지스터는 베이스에 일 단자가 연결되고 다른 일 단자가 상기 제1트랜지스터의 일 단자와 지연커패시터(C2)의 공통노드에 연결된 지연저항(R3)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 RF신호의 비송출상태에 영향 받지 않고 릴레이를 동작시키는 지연시간은 상기 지연커패시터(C2)의 충전용량과 지연저항(R3)의 저항 값이 클수록 길어지는 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 지연시간은 상기 지연저항(R3)의 저항 값을 고정시킨 상태에서, 상기 지연커패시터(C2)의 충전용량이 작으면 짧아지고, 상기 지연커패시터(C2)의 충전용량이 크면 길어지는 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 지연시간은 상기 송신부에서 전송되는 RF신호의 송출주기의 2.5배로 설정되는 것을 특징으로 하는 RF 통신방식의 조명 제어장치.

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