KR100952025B1 - 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 무선 조명 제어 시스템은, 무선 신호를 통해 조명기구의 동작을 제어하는 무선 조명 제어 시스템에 있어서, 적어도 하나의 조명기구와 전기적으로 연결되고, 사용자의 조작에 의해 각 스위치에 대응하는 식별코드를 입력받고 무선으로 전송되는 조명기구의 동작 상태를 특정하는 스위치 신호에 따라 상기 조명기구의 동작을 제어하는 적어도 하나의 조명 제어부; 및 상기 적어도 하나의 조명 제어부 각각에 대응되는 적어도 하나의 스위치를 구비하고, 사용자의 상기 스위치 조작을 통해 제어하고자 하는 상기 조명 제어부로 특정된 동작 상태 정보를 포함하는 스위치 신호를 생성하여 무선으로 전송하는 무선 스위치 조작부;를 포함하되, 상기 무선 스위치 조작부는 광을 전기로 변환시키는 솔라셀을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 공간 구역 배치를 변경하거나 스위치의 위치를 변경하기가 매우 용이하며 그 설치에 따른 비용도 저렴하고, 스위치의 동작 전원으로 광 에너지를 이용함으로써 별도의 배터리를 추가하지 않아도 되는 효과가 있다.
조명기구, 솔라셀, 무선 제어, 리모델링

Description

솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템{System for wireless lighting control using solar cell}
본 발명은 조명 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조명이나 환풍기 등의 동작 제어를 솔라셀을 이용한 무선 스위치 조작부를 통해 무선으로 제어할 수 있도록 하는 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템에 관한 것이다.
최근, 건물의 기본 구조를 유지한 채 인테리어 및 개보수(이하, 리모델링)를 수행하여 건물을 새롭게 변경하는 일들이 점차 보편화되고 있다.
그러나 기존 건물 구조를 리모델링하는 경우, 기존 건물에 기 설치된 조명 및 환풍기의 전기 배선이나 작동을 제어하는 스위치를 그대로 적용하는 경우는 거의 드물다. 이는 리모델링된 건물의 내부 공간 활용 방식이 변화됨에 따라 가구와 조명기구의 배치 또한 모두 변경되기 때문이다.
도 1은 종래의 제1예에 따른 조명 제어 시스템의 블록도를 도시한 도면이고, 도 2a 및 도 2b는 종래의 제2예에 따른 조명 제어 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.
예를 들어, 기존에 도 1에 도시된 바와 같이 전체 공간이 A구역과 B구역으로 나누어져, A구역과 B구역 각각에 4개의 조명기구(LA1 ~ LA4, LB1 ~ LB4)가 설치된 사무실이 리모델링이 되거나 내부구조가 변경되면서, A, B 및 C구역으로 변경되고 A구역과 B구역 각각에 2개의 조명기구(LA1 ~ LA2, LB1 ~ LB2)가 설치되고 C구역에 4개의 조명기구(LC1 ~ LC4)가 설치되면 도 2a 및 도 2b와 같이 전력 배선(PLA, PLB, PLC) 및 스위치 위치(SW)가 변경되어야 한다.
즉, 도 2a에서와 같이 A, B 및 C구역 각각에 위치되는 조명기구(LA1 ~ LA2, LB1 ~ LB2, LC1 ~ LC2)끼리만 연결되도록 전력 배선이 재배치되거나, 도 2b와 같이 스위치(SW)의 위치 및 전력 배선(PLA, PLB, PLC)까지도 재배치되어야 한다.
이러한 경우 전력 배선 및 스위치의 위치를 변경하기 위한 전문 업체가 이를 시공해야 하므로, 리모델링 비용이 증가되는 문제가 발생한다.
도 3은 종래의 제3예에 따른 조명 제어 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.
도3에 도시된 바와 같이 새로운 조명기구(L)를 설치하고자 하는 경우, 이를 제어하기 위한 새로운 스위치(SW)를 설치하고, 이와 연결되는 신호라인(Ctrl)도 새로이 설치해야 하는데, 이는 자재 및 시공의 어려움뿐만 아니라 시공 후 미관을 해치는 문제가 따른다.
도 4는 종래의 제4예에 따른 조명 제어 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 외부 공간(예를 들어, 계단)에 움직임 감지 센서등을 설치하고, 이를 통해 계단 램프(L)를 제어하는 경우가 많은데, 이러한 경우 상기 움직임 감지 센서(sen)로 인하여 램프 종류의 선택에 제한이 있으며, 이의 램프 수명도 짧아 자주 램프를 교체하는 일이 빈번히 발생된다. 그리고 이때의 움직임 감지 센서등을 다시 스위치로 교체하는 일 또한 빈번히 발생한다. 그리고 이때의 움직임 감지 센서등을 다시 스위치로 교체하려는 경우, 앞서 설명한 바와 같이 전력 배선의 설치 어려움과 미관을 해지는 문제가 초래된다. 그리고 이러한 스위치들은 반드시 조명기구와 유선으로 연결되어야 하므로, 스위치를 자유롭게 이설할 수 없는 문제점이 있었다.
한편, 최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 에너지는 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 특히 주목받고 있다. 태양 에너지의 이용방법으로는 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는데 필요한 증기를 발생시키는 태양열 에너지와, 반도체의 성질을 이용하여 태양광을 전기 에너지로 변환시키는 태양광 에너지가 있으며, 태양광 에너지라고 하면 일반적으로 태양광 전지(이하, '솔라셀'이라 함)를 일컫는다.
이러한 솔라셀은 여러 분야에서 응용되어 사용되고 있는데, 그 중 간단한 전장기기에서 사용되는 배터리를 대체하는 수단으로 많이 이용되고 있다. 배터리의 경우 용량의 한계가 있어 사용시간이 한정되고, 어느 정도 사용한 후에는 배터리를 교체하거나 다른 장치를 이용하여 외부 전원과 배터리를 연결하여 충전해야 하는 불편함이 있었지만, 솔라셀은 태양광을 이용하여 전력을 생성하기 때문에 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다. 이같이 많은 장점이 있는 솔라셀을 다양한 분야에서 활용될 수 있도록 하는 방안이 모색되어야 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 솔라셀을 이용한 무선 스위치 조작부를 통해 무선으로 조명 제어 시스템의 동작을 제어할 수 있는 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템은, 무선 신호를 통해 조명기구의 동작을 제어하는 무선 조명 제어 시스템에 있어서, 적어도 하나의 조명기구와 전기적으로 연결되고, 사용자의 조작에 의해 각 스위치에 대응하는 식별코드를 입력받고 무선으로 전송되는 조명기구의 동작 상태를 특정하는 스위치 신호에 따라 상기 조명기구의 동작을 제어하는 적어도 하나의 조명 제어부; 및 상기 적어도 하나의 조명 제어부 각각에 대응되는 적어도 하나의 스위치를 구비하고, 사용자의 상기 스위치 조작을 통해 제어하고자 하는 상기 조명 제어부로 특정된 동작 상태 정보를 포함하는 스위치 신호를 생성하여 무선으로 전송하는 무선 스위치 조작부;를 포함하되, 상기 무선 스위치 조작부는 광을 전기로 변환시키는 솔라셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 무선 스위치 조작부는, 외부에 노출되게 설치되어 입사되는 광을 전기 에너지로 변환시키는 솔라셀; 상기 솔라셀로부터 변환된 전기 에너지를 상기 무선 스위치 조작부의 구동 전원으로 출력하는 솔라셀 전원부; 상기 조명기구의 동작 상태를 특정하는 스위치부; 상기 스위치의 동작 상태를 포함하는 상기 스위치 신호를 생성하는 스위치 신호 생성부; 상기 무선 스위치 조작부의 고유 식별코드를 전송하는 식별코드 송신부; 및 상기 스위치 신호를 상기 스위치에 대응하는 조명 제어부로 전송하는 무선 송신부;를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 식별코드 송신부는, 상기 무선 스위치 조작부 외부에 별도로 구비되어, 적어도 하나의 무선 스위치 조작부의 고유 식별코드를 특정한 후, 특정된 고유 식별코드를 전송할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기 조명기구의 동작 상태는, 상기 스위치의 턴 온-오프 동작 또는 빛의 세기 조절에 의해 특정된다.
바람직하게, 상기 무선 스위치 조작부에는, 상기 솔라셀 전원부로부터 구동 전원의 출력 여부를 확인하는 솔라셀 전원 감지부; 및 상기 솔라셀 전원부를 보조하는 보조 배터리를 더 포함하고, 상기 솔라셀 전원부로부터 구동 전원이 출력되지 않으면 상기 보조 배터리로부터 구동 전원이 출력될 수 있다.
바람직하게, 상기 솔라셀 전원부는, 상기 솔라셀로부터 변환된 전기 에너지를 저장하는 에너지 저장수단을 더 포함하고, 상기 에너지 저장수단에 저장된 전기 에너지를 구동 전원으로 출력될 수도 있다.
바람직하게, 상기 적어도 하나의 조명 제어부 각각은, 상기 무선 스위치 조작부로부터 무선으로 수신되는 상기 스위치 신호를 수신하여 복조하는 무선 수신부; 상기 적어도 하나의 조명 제어부를 제어하는 상기 스위치에 대응하는 식별코드를 입력받는 식별코드 설정부; 상기 식별코드 설정부를 통해 입력된 식별코드와 동작 상태를 저장하는 메모리부; 상기 무선 수신부로부터 복조된 스위치 신호로부터 스위치의 동작 상태 신호를 추출하고, 추출된 동작 상태 신호를 상기 메모리에 저장된 동작 상태와 비교하여 조명기구의 동작 상태를 특정하는 제어 신호를 생성하는 신호 분석부; 상기 신호 분석부의 제어 신호에 따라 상기 적어도 하나의 조명기구 각각의 동작 상태를 제어하는 조명 전원 제어부; 및 댁내 전원을 공급받아 상기 댁내 전원으로부터 상기 조명 제어부의 구동 전원을 출력하는 전원부;를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 조명 전원 제어부는 상기 비교 결과에 따라, 상기 적어도 하나의 조명기구 각각을 턴 온 또는 턴 오프 시킨다.
본 발명에 있어서, 상기 적어도 하나의 조명 제어부 각각은 사용자가 수동으로 조명기구의 동작 상태를 제어할 수 있도록 하는 수동 조작부를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 적어도 하나의 무선 스위치 조작부 각각은 솔라셀이 외부에 노출되게 설치된 무선 스위치 조작부 본체와, 댁내 벽면에 무선 스위치 조작부 본체를 고정하는 크래들로 구성될 수 있고, 상기 무선 스위치 조작부 본체는 상기 크래들에 장착 또는 탈착이 가능하다.
본 발명에 따르면, 공간 구역 배치를 변경하거나 스위치의 위치를 변경하기가 매우 용이하며 그 설치에 따른 비용도 저렴하게 할 수 있다. 또한, 스위치의 동작 전원으로 반영구적인 광 에너지를 이용함으로써 별도의 배터리를 추가하지 않아도 되어 배터리를 구입할 필요가 없고, 배터리 소모로 인한 배터리 교체를 하지 않아도 되는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 5는 본 발명에 따른 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템의 전체 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 무선 스위치 조작부의 구성을 도시한 블록도이고, 도 7은 본 발명에 따른 조명 제어부의 구성을 도시한 블록도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템은 무선 스위치 조작부(100)와 조명 제어부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 무선 스위치 조작부(100)는 사용자에 의해 설치 위치가 자유롭게 변경될 수 있으며, 광을 전기 에너지로 변환시키는 솔라셀(110)로부터 얻어지는 구동 전원으로 동작한다. 무선 스위치 조작부(100)는 사용자의 조작에 의해 동작 상태를 가지는 스위치 신호를 생성하여 상기 무선 스위치 조작부(100)에 대응하는 조명 제어부(200) 측으로 무선 신호를 송출한다.
상기 조명 제어부(200)는 적어도 하나 이상으로 구성될 수 있으며, 각 조명 제어부(200)에는 적어도 하나의 조명기구(300)가 전기적으로 즉, 유선으로 연결될 수 있다. 조명 제어부(200)는 상기 무선 스위치 조작부(100)로부터 사용자의 조작에 의해 각 스위치에 대응하는 식별코드를 입력받고 무선으로 전송되는 조명기구(300)의 동작 상태를 특정하는 스위치 신호에 따라 조명기구(300)의 동작을 제어한다.
이하, 각 구성 요소의 기능을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 무선 스위치 조작부(100)는 솔라셀(110), 솔라셀 전원부(120), 솔라셀 전원 감지부(130), 보조 배터리(140), 스위치부(150), 스위치 신호 생성부(160), 식별코드 송신부(170) 및 무선 송신부(180)를 포함한다.
상기 솔라셀(110)은 외부에 노출되게 설치되어 입사되는 광을 전기 에너지로 변환시킨다.
상기 솔라셀 전원부(120)는 상기 솔라셀(110)로부터 변환된 전기 에너지를 무선 스위치 조작부(100)의 구동 전원으로 출력한다. 솔라셀 전원부(120)는 솔라셀(110)에서 전기 에너지가 변환될 수 있는 조건 하에서는 지속적으로 구동 전원이 출력될 수 있는 구조를 가진다. 이를 통해 사용자에 의해 무선 스위치 조작부(100)가 조작될 때 즉각적으로 구동 전원을 제공할 수 있다. 이는 무선 스위치 조작부(100)가 동작되는데 사용되는 전력은 미소 전력만으로도 충분하기 때문에 별도의 회로를 추가하지 않더라도 무선 스위치 조작부(100)를 동작시키는 데는 무방하기 때문이다.
대안적으로, 상기 솔라셀 전원부(120)는, 상기 솔라셀(110)로부터 변환된 전 기 에너지를 저장하는 에너지 저장수단(미도시) 및 상기 에너지 저장수단에 전기 에너지가 저장되도록 제어하는 충전제어회로(미도시)를 더 포함하고, 상기 에너지 저장수단에 저장된 전기 에너지를 구동 전원으로 출력할 수도 있다. 여기서, 에너지 저장수단으로는 슈퍼 캐패시터가 사용될 수 있다. 하지만, 본 발명이 에너지 저장수단에 의해 한정되는 것은 아니며, 전기 에너지를 충전하고 방전시킬 수 있는 다양한 소자가 사용될 수 있음은 자명하다. 이 경우, 보다 안정적으로 무선 스위치 조작부(100)에 동작 전원이 제공할 수 있다.
상기 솔라셀 전원 감지부(130)는 상기 솔라셀 전원부(120)로부터 구동 전원의 출력 여부를 확인한다. 이는 무선 스위치 조작부(100)의 주변 환경에서 솔라셀(110)로 입사되는 주변광이 충분하지 않아 변환되는 전기 에너지의 양이 미약하여 상기 솔라셀 전원부(120)에서 구동 전원을 출력할 수 없을 때 이를 감지하게 된다.
상기 솔라셀 전원 감지부(130)에서 솔라셀 전원부(120)의 구동 전원이 출력되지 않는다고 판단되면, 상기 솔라셀 전원 감지부(130)는 솔라셀 전원부(120)를 보조하기 위해 추가적으로 장착된 보조 배터리(140)로부터 무선 스위치 조작부(100)를 구동시키기 위한 구동 전원을 출력시킨다. 이를 통해, 광 에너지를 취득하지 못할 상황에서도 이상없이 무선 스위치 조작부(100) 작동성을 확보할 수 있게 된다. 한편, 상기 보조 배터리(140)는 충 방전이 가능한 2차 전지로 구성되어 무선 스위치 조작부(100)가 작동되지 않는 동안에는 솔라셀 전원부(120)에서 공급되는 구동 전원을 충전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상술한 구성 요소인 솔라셀(110), 솔라셀 전원부(120), 솔라셀 전원 감지부(130) 및 보조 배터리(140)를 통하여 상기 무선 스위치 조작부(100)를 구동시키기 위한 구동 전원을 출력한다. 상술한 구성 요소로 구동 전원을 공급받는 이유는, 무선 스위치 조작부(100)가 댁내 전원을 이용하지 않음으로써 이동성을 가질 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 일반적인 배터리를 이용하지 않고 솔라셀(110)을 통해 반영구적인 광 에너지를 이용함으로써 추가적으로 배터리를 구입할 필요가 없고, 배터리 소모로 인한 배터리 교체를 하지 않아도 되어 편리하게 이용될 수 있다.
상기 스위치부(150)는 적어도 하나의 조명 제어부(200) 각각에 대응되며, 사용자에 의해 스위치 온 또는 오프될 수 있도록 하는 기계적 또는 전자적 스위치를 구비한다. 이에 사용자는 특정 조명 제어부(200)에 의해 제어되는 조명기구(300)를 작동시키고자 하면, 상기 스위치부(150)에 대응하는 식별코드를 각 조명 제어부(200)에 입력하고 상기 스위치부(150)를 사용자가 조작하면 상기 스위치부(150)는 제어 신호를 대응하는 상기 조명 제어부(200)로 무선으로 전송한다.
상기 스위치부(150)는 적어도 하나의 조명 제어부(200) 각각에 대응되며, 사용자에 의해 스위치 온 또는 오프될 수 있도록 기계적 또는 전자적 스위치를 구비한다. 이에 사용자는 특정 조명 제어부(200)에 의해 제어되는 조명기구(300)를 작동시키고자 하면, 사전에 상기 스위치부(150)에 대응하는 식별코드를 해당 조명 제어부(200)에 입력하여 스위치부(150)와 해당 조명 제어부(200)를 연결시켜 둔다. 이후, 상기 스위치부(150)를 사용자가 조작하게 되면 상기 스위치부(150)는 해당 스위치부(150)에 대응되는 조명 제어부(200) 측으로 조명기구(300)의 동작 상태를 명령하는 스위치 신호를 무선으로 전송한다.
즉 사무실의 내부구조가 변경되는 경우와 같이 조명기구(300)의 위치 변경이 필요한 경우, 사용자는 상기 조명 제어부(200)에 상기 조명 제어부(200)를 제어하고자 하는 스위치의 식별번호를 입력하여 조명 제어부(200)와 스위치부(150)의 해당 스위치를 연결하여 제어함으로써, 사무소 내부의 변경된 위치에 맞게 무선 스위치 조작부(100)와 제어하고자 하는 조명 제어부(200)를 재설정 시킬 수 있어 원하는 위치에 있는 조명기구(300)를 온 또는 오프 시킬 수 있게 된다.
상기 스위치 신호 생성부(160)는 적어도 하나의 스위치들 각각의 동작 상태를 확인한 후, 동작 상태를 포함하는 스위치 신호를 생성시킨다. 이때, 동작 상태는 스위치의 턴 온-오프 동작 또는 빛의 세기 조절일 수 있다.
상기 식별코드 송신부(170)는 상기 무선 스위치 조작부(100)에 구성된 상기 각 스위치의 고유 식별코드를 대응하는 상기 조명 제어부(200)로 전송한다.
한편, 상기 식별코드 송신부(170)는 상기 무선 스위치 조작부(100)에 내장되지 않고 외부에 별도로 구비될 수도 있다. 이 경우, 식별코드 송신부(170)는 적어도 하나의 스위치에 고유 식별코드를 특정한 후, 식별코드가 특정된 스위치에 대응하는 조명 제어부(200)로 고유 식별코드를 전송한다. 이러한 구성은 하나의 식별코드 송신부(170)만으로도 다수의 무선 스위치 조작부(100)와 조명 제어부(200)에 식별코드를 부여할 수 있는 장점이 있다.
상기 무선 송신부(180)는 스위치 신호 생성부(160)를 통해 발생된 동작 상태 신호를 변조하여 무선 송신할 수 있는 신호 형태로 변환한 후, 이를 안테나를 통해 대응하는 상기 조명 제어부(200) 측으로 송출한다.
그리고 각 조명 제어부(200)는 제어하고자 하는 적어도 하나의 조명기구(300)와 인접되도록 설치되어 유선으로 전기적 연결되며, 무선 스위치 조작부(100)로부터 무선 송출되는 스위치 신호를 수신 및 변조하여 조명기구(300)의 동작 상태를 직접적으로 제어한다. 이때, 조명기구(300)의 동작 상태는 상기 스위치의 턴 온-오프 동작 또는 빛의 세기 조절에 의해 특정된 것으로 이러한 동작 상태에 대응되게 조명기구(300)가 동작되는 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 조명 제어부(200)는 무선 수신부(210), 신호 분석부(220), 메모리부(230), 조명 전원 제어부(240), 전원부(250), 수동 조작부(260) 및 식별코드 설정부(270)를 포함한다.
상기 무선 수신부(210)는 상기 무선 스위치 조작부(100)로부터 무선 송출되는 스위치 신호를 수신하고, 이를 신호 분석부(220)가 인식할 수 있는 신호 형태로 복조한 후 신호 분석부(220) 측으로 제공한다.
상기 신호 분석부(220)는 상기 무선 수신부(210)로부터 복조된 스위치 신호로부터 스위치의 동작 상태 신호를 추출하고, 추출된 동작 상태 신호를 상기 메모리부(230)에 저장된 동작 상태와 비교하여 조명기구(300)의 동작 상태를 변경하도록 하는 제어 신호를 생성한다. 즉, 신호 분석부(220)는 스위치의 동작 상태 신호와 메모리부(230)에 저장된 동작 상태를 상호 비교하여, 동작 상태가 서로 상이하다고 판단되면 조명 제어부(200)가 제어하는 조명기구(300)의 동작 상태를 스위치 가 특정하는 동작 상태로 가변하기 위한 제어 신호를 생성한다. 만약, 스위치의 동작 상태 신호와 메모리부(230)에 저장된 동작 상태가 서로 동일하다면 신호 분석부(220)는 별도로 제어 신호를 생성하지 않는다.
메모리부(230)는 각 스위치의 고유 식별코드에 대응하는 식별코드와 조명 전원 제어부(240)에 의해 현재 설정된 조명기구(300)의 동작 상태를 저장한다.
상기 조명 전원 제어부(240)는 신호 분석부(220)에 의해 발생되는 제어 신호에 따라 조명 제어부(200)가 제어하는 해당 조명기구(300)를 턴 온 또는 턴 오프시킨다.
상기 전원부(250)는 분전반(미도시)으로부터 댁내 전원과 연결되어, 이를 조명 제어부(200)의 구동 전원으로 공급한다.
또한, 수동 조작부(260)를 별도로 더 구비하여, 사용자가 수동으로 조명 제어부(200)에 연결된 조명기구(300)의 동작 상태를 직접적으로 제어할 수 있도록 한다.
상기 식별코드 설정부(270)는 각 스위치의 고유 식별코드에 대응하는 식별코드를 입력받고 상기 메모리부(230)에 저장한다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 스위치 조작부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 스위치 조작부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 스위치 조작부(100)는 종래 일반적인 스위치 수단과 동일한 형태로 구성된다. 상기 무선 스위 치 조작부 본체(101)에는 스위치부(150)와 솔라셀(110)이 설치된다. 상기 솔라셀(110)은 외부에 노출되어 광이 잘 입사될 수 있는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 도 8에는 하나의 솔라셀(110)만을 도시하였지만 하나 이상의 솔라셀(110)이 설치될 수 있음은 자명하다. 또한, 상기 무선 스위치 조작부 본체(101) 내부에는 무선 신호를 송출하기 위한 안테나(미도시)가 내장되어 무선 스위치 조작부(100)에서 생성된 스위치 신호를 무선으로 전송할 수 있게 한다. 하지만, 무선 신호를 송출하기 위한 안테나가 이러한 예로 한정되는 것은 아니며 안테나가 외부에 돌출된 형태로 구성될 수도 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 스위치 조작부(100)는 무선 스위치 조작부 본체(101)와 상기 무선 스위치 조작부 본체(101)를 벽면에 고정시키는 크래들(102)로 구성된다. 상기 무선 스위치 조작부 본체(101)에는 스위치부(150)와 솔라셀(110)이 설치된다. 제2실시예에 따른 무선 스위치 조작부(100)는 형태만 다를 뿐 내부 구성 요소와 동작 방식은 제1실시예와 실질적으로 동일하다. 한편, 상기 무선 스위치 조작부 본체(101)는 상기 크래들(102)로부터 탈착이 가능하다. 이를 통해, 상기 무선 스위치 조작부 본체(101)는 조명 제어부(200) 측으로 무선 신호를 전달할 수 있는 위치 하에서는 자유롭게 이동하며 조명기구(300)의 동작 상태를 제어할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템은 무선으로 통신하는 무선 스위치 조작부(100)와 적어도 하나의 조명 제어부(200)를 구비하고 이를 통해 조명기구(300)의 동작 상태를 제어할 수 있다. 또한, 광을 전기 에 너지로 변환시킬 수 있는 솔라셀을 채용하여 일반적인 무선 제어 장치에 필요한 외장 전원인 배터리를 이용하지 않아도 된다. 이로써, 종래와 달리 스위치와 조명기구를 연결하기 위한 전기 배선을 필요로 하지 않는다.
또한, 상기의 실시예에서는 하나의 스위치에 하나의 조명 제어부가 대응되는 경우만을 설명하였지만, 하나의 스위치에 다수의 조명기구를 연결시키고 다수의 조명기구를 제어할 수 있도록 응용하는 것도 가능하며 또한 다수의 스위치로 하나 또는 다수의 조명기구를 제어하는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 다양한 적용 예를 제시함으로써 본 발명의 이해를 돕도록 한다.
도 10은 본 발명의 제1적용예이고, 도 11a 내지 도 11b는 제2적용예에 따른 무선 조명 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 8개의 조명기구(431 ~ 438) 각각에 대응되는 8개의 조명 제어부(421 ~ 428)를 설치하고, 8개의 조명 제어부(421 ~ 428)를 제어할 수 있는 스위치를 구비하는 무선 스위치 조작부(410)를 설치한다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 전체 공간을 A 및 B 두 구역으로 나누고, 무선 스위치 조작부(410)의 스위치를 통해 이들 두 구역에 설치된 모든 조명기구(431 ~ 438)의 동작 상태를 제어할 수도 있다.
그리고 도 11a에 도시된 바와 같이, 전체 공간을 A, B, C 세 구역으로 나누더라도 전력 배선을 재배치하지 않고 이를 세 구역에 설치된 8개의 조명 제어부(421 ~ 428) 각각의 식별코드만을 변경함으로써 3개의 스위치를 사용하여 이들 세 구역에 설치된 모든 조명기구(431 ~ 438)의 동작 상태를 제어할 수 있다.
뿐만 아니라, 도 11b에 도시된 바와 같이, 새로운 문이 설치되면, 사용자는 별도의 설치 없이 무선 스위치 조작부(410)를 새로운 문에 인접하도록 재배치할 수도 있다.
도 12은 본 발명의 제2적용예의 변형예에 따른 무선 조명 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 전체 공간을 A, B, C 세 구역으로 나누고 이들 구역에 설치된 조명기구(531 ~ 538)를 동시에 제어할 수 있도록 하는 것이다.
즉, A 구역에 설치된 조명기구(531, 532)에 연결된 조명 제어부(521), B구역에 설치된 조명기구(533, 534)에 연결된 조명 제어부2(522), 그리고 C구역에 설치된 조명기구(538)에 연결된 조명 제어부3(523)를 구비하며, 무선 스위치 조작부(510)는 각각의 조명 제어부(521 ~ 523)에 대응되는 3개의 스위치(SWA ~ SWC)를 구비한다.
그 결과, 3개의 스위치 각각을 제어함으로써, 구역별 조명기구를 동시에 제어할 수 있게 된다.
도 13은 본 발명의 제3적용예에 따른 무선 조명 제어 시스템을 도시한 도면이다. 본 발명은 하나의 조명기구에 둘 이상의 스위치에 대한 식별코드를 입력하고 입력된 식별코드에 해당하는 각각의 스위치를 통해 상기 조명 제어부를 제어한다.
도 14는 본 발명의 제4적용예에 따른 무선 조명 제어 시스템을 도시한 도면이다. 이는 새로운 조명기구를 설치하는 경우의 무선 조명 제어 시스템의 설치 방 법에 관한 것이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 새로운 구역에 새로운 조명기구(630)를 설치하는 경우, 무선 스위치 조작부(610)를 사용자가 원하는 곳에 설치하고, 해당 조명기구(630)에 조명 제어부(620)를 연결한 후 이들에게만 댁내 전원을 인가함으로써, 무선 조명 제어 시스템의 설치를 완료할 수 있다.
이에 본 발명의 무선 조명 제어 시스템에 따르면 새로운 조명의 설치가 기존에 비해 매우 용이해짐을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 고안의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 고안의 상세한 설명과 함께 본 고안의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 고안은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 제1예에 따른 조명 제어 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 종래의 제2예에 따른 조명 제어 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 제3예에 따른 조명 제어 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 제4예에 따른 조명 제어 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템의 전체 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 무선 스위치 조작부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 조명 제어부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 스위치 조작부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 스위치 조작부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제1적용예에 따른 무선 조명 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 제2적용예에 따른 무선 조명 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도 12은 본 발명의 제2적용예의 변형예에 따른 무선 조명 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도 13는 본 발명의 제3적용예에 따른 무선 조명 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도 14은 본 발명의 제4적용예에 따른 무선 조명 제어 시스템을 도시한 도면이다.

Claims (10)

  1. 무선 신호를 통해 조명기구의 동작을 제어하는 무선 조명 제어 시스템에 있어서,
    적어도 하나의 조명기구와 전기적으로 연결되고, 무선으로 전송되는 스위치 신호에 따라 상기 조명기구의 턴 온-오프 동작 또는 빛의 세기 조절을 제어하는 적어도 하나의 조명 제어부; 및
    고유의 식별코드가 특정된 적어도 하나의 스위치를 구비하고, 제어하고자 하는 상기 조명 제어부에 조명기구의 턴 온-오프 동작 또는 빛의 세기 조절을 특정하는 동작 상태 정보를 포함하는 스위치 신호를 생성하여 무선으로 전송하는 무선 스위치 조작부;를 포함하되,
    상기 무선 스위치 조작부는,
    외부에 노출되게 설치되어 입사되는 광을 전기 에너지로 변환시키는 솔라셀;
    상기 솔라셀로부터 변환된 전기 에너지를 상기 무선 스위치 조작부의 구동 전원으로 출력하는 솔라셀 전원부와,
    상기 솔라셀 전원부를 보조하는 보조 배터리와,
    상기 솔라셀 전원부로부터 구동 전원의 출력 여부를 확인하고, 상기 솔라셀 전원부로부터 구동 전원이 출력되지 않으면, 상기 보조 배터리를 방전하여 구동 전원으로 사용하는 솔라셀 전원 감지부와,
    고유의 식별코드가 특정되고, 상기 조명기구의 동작 상태를 특정하는 스위치부와,
    상기 스위치부에 특정된 식별코드를 상기 조명 제어부로 전송하는 식별코드 송신부와,
    상기 스위치부의 동작 상태를 포함하는 스위치 신호를 생성하는 스위치 신호 생성부와,
    상기 스위치 신호를 해당하는 조명 제어부로 무선 전송하는 무선 송신부를 포함하여 구성되고,
    상기 조명 제어부는,
    상기 무선 스위치 조작부로부터 상기 스위치 신호를 수신하고, 이를 복조하는 무선 수신부와,
    상기 식별코드 송신부로부터 수신된 상기 스위치부의 식별코드를 입력받는 식별코드 설정부와,
    상기 스위치부의 식별코드와 설정된 조명기구의 동작 상태를 저장하는 메모리부와,
    상기 무선 수신부로부터 복조된 스위치 신호로부터 스위치의 동작 상태 신호를 추출하고, 추출된 동작 상태 신호를 상기 메모리부에 저장된 동작 상태와 비교하여 조명기구의 동작 상태를 변경하도록 하는 제어 신호를 생성하는 신호 분석부와,
    상기 신호 분석부의 제어 신호에 따라 조명기구의 동작 상태를 제어하는 조명 전원 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 식별코드 송신부는,
    상기 무선 스위치 조작부 외부에 별도로 구비되어, 적어도 하나의 스위치에 고유 식별코드를 특정한 후, 특정된 고유 식별코드를 전송하는 것을 특징으로 하는 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 솔라셀 전원부는,
    상기 솔라셀로부터 변환된 전기 에너지를 저장하는 에너지 저장수단; 및
    상기 에너지 저장수단에 전기 에너지가 저장되도록 제어하는 충전제어회로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 조명 제어부 각각은,
    댁내 전원을 공급받아 상기 댁내 전원으로부터 상기 조명 제어부의 구동 전원을 출력하는 전원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 조명 전원 제어부는,
    상기 적어도 하나의 조명기구 각각을 턴 온-오프 동작 또는 빛의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템.
  9. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 조명 제어부 각각은
    사용자가 수동으로 조명기구의 동작 상태를 제어할 수 있도록 하는 수동 조작부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 무선 스위치 조작부 각각은
    솔라셀이 외부에 노출되게 설치된 무선 스위치 조작부 본체와,
    댁내 벽면에 무선 스위치 조작부 본체를 고정하는 크래들로 구성되고,
    상기 무선 스위치 조작부 본체는 상기 크래들에 장착 또는 탈착이 가능한 것을 특징으로 하는 솔라셀을 이용한 무선 조명 제어 시스템.
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