KR101055995B1

KR101055995B1 - 지능형 전원연결구

Info

Publication number: KR101055995B1
Application number: KR1020090058912A
Authority: KR
Inventors: 김영빈
Original assignee: 김영빈
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-08-11
Also published as: KR20110001394A

Abstract

본 발명은 절전기술에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 연결되어 있는 전기 기기의 종류 및 전원공급 상태를 스스로 인식하고 원격으로 온/오프 조작을 할 수 있는 플러그와 콘센트의 쌍인 전원연결구에 관한 것이다.

본 발명인 지능형 전원연결구는 개별 기기에 부착된 플러그와 외부전원과 연결되고 상기 플러그가 삽입되는 콘센트로 구성되는데, 플러그는 기기식별모듈을 구비하고, 콘센트는 기기인식모듈과 제어모듈을 구비하였다. 플러그의 기기식별모듈은 기기의 종류별로 부여된 고유저항 또는 기기 종류별로 부여되는 식별코드가 저장된 ID정보매체가 내장된 모듈이다.

본 발명인 지능형 전원연결구는 각각의 콘센트에 연결된 각 기기의 종류와 전원공급여부를 자동으로 인식하고, 그에 대한 정보를 사용자에게 제공하여 각 기기에서 낭비되는 대기전력의 낭비가 없고, 사용자가 휴대전화, 인터넷 등의 통신 수단을 이용하여 편리하게 원격으로 각 기기의 온/오프 조작을 할 수 있게 한다.

절전, 지능형, 콘센트 플러그, 기기식별코드, 고유저항, 원격제어.

Description

지능형 전원연결구{Inteligent Electric Power Connection Device}

최근 절전을 위하여 각종 전기기기(텔레비젼, 냉장고, 조명등, 전기 난방기기 등, 이하 이들을 통칭하여 "기기"라 칭함)의 전원공급 상태를 원격으로 인식하고, 원격으로 온/오프 조작을 할 수 있는 방법 및 장치들이 많이 등장하고 있다. 그리고 홈 오토메이션의 개념이 등장하여 이동통신망, 유선 전화망, 그리고 인터넷망 등 통신망을 통하여 가정 또는 사무실의 각종 전기 기기의 작동상태를 외부에서 원격으로 파악하고, 또한 기기들을 원격으로 조작할 수 있는 기술이 개발되고 있다.

상기와 같은 추세에 따라 최근에 각종 절전형 콘센트가 개발되고 있고, 기기들의 전원공급상태를 원격으로 인식하고 원격으로 켜거나 끄는 온/오프 조작을 할 수 있는 방법들이 많이 개발되고 있다.

상기와 같은 원격 인식 원격 조작의 목적을 구현하기 위한 방법의 하나로, 도 1에 도시한 바와 같이, 각각의 기기들에 전원을 공급하는 배전반 형태의 전원게이트를 구비하고. 각각의 기기들에 개별적으로 온/오프 작동상태를 송출하는 송신장치를 구비하고, 각각의 송신장치들로부터 수신한 작동상태를 수신하고 취합하여 외부로 송신하는 송신부를 구비하고, 그리고 송신부로부터 수신한 각 기기의 작동상태에 따라 각각의 기기들에 공급되는 전기를 온/오프 할 수 있는 전원게이트에 각 기기의 온/오프 조작 신호를 보내는 원격조작부를 구비하여, 개별 기기들의 전원공급상태를 원격으로 인식하고 원격으로 온/오프 조작을 할 수 있는 전원게이트방식이 알려져 있다.

상기와 같은 전원게이트 방식에서 각 기기와 송신부의 통신은 적외선 통신 또는 여타 근거리 통신방법을 사용하는 것이 보통이다. 그리고 송신부와 원격표시조작부를 일체로 하여 집의 현관 또는 사무실의 출입구 부근 등에 설치하여 수동으로 개별기기의 상태를 파악하여 필요한 기기의 온/오프 조작을 할 수 있도록 한다.

최근에는 송신부를 휴대전화망, 유선전화망, 또는 인터넷망 등의 통신망에 연결하고, 휴대전화 단말기, 별도의 전용 단말기, 또는 인터넷에 연결된 컴퓨터에 원격표시조작기능을 구비하여, 원격으로 개별 기기들의 전원공급상태를 인식하고 온/오프 조작을 할 수 있는 기술이 구현되었다.

상기와 같은 전원게이트방식의 경우, 각각의 기기에 전원이 연결되어 있어야 하므로 대기전력의 손실을 막을 수 없고, 각각의 기기에 모두 송신장치를 구비하여 지속적으로 전원상태를 송출하여야 하므로 비용이 많이 소요되고 절전효과가 낮다. 그리고 전원게이트의 각각의 전원연결구에 어떤 기기가 연결되어 있는지 사용자가 정확히 인식하고 있어야 하고, 전원게이트의 각각의 전원연결구에 연결된 기기를 다른 기기로 바꾸는 경우 이를 다시 기억하거나 원격조작부에 다시 입력하여야 하는 불편함이 있다.

상기와 같은 원격인식 원격 조작의 목적을 구현하기 위한 또 다른 방식으로는 도 2에 도시한 바와 같이, 각 기기의 플러그가 연결되는 콘센트의 전원상태를 체크할 수 있는 방법의 전원검출부, 각 콘센트에 전원을 온/오프 할 수 있는 온/오프제어부, 그리고 각 콘센트의 전원상태를 인식하고 각 콘센트에 전원을 온/오프제어를 할 수 있는 제어부, 그리고 제어부와 통신망을 연결하는 네트워크 인터페이스를 구비한 네트워크인터페이스방식이 있다.

상기 네트워크인터페이스방식에서 제어부는 수동조작부, 리모컨 등을 구비하여 직접 각 기기를 온/오프 조작을 할 수 있게 구성할 수 있다.

상기와 같은 네트워크 인터페이스 방식은 각각의 콘센트에 공급되는 전기의 양으로 당해 콘센트에 연결된 각 기기의 작동상태를 식별하는 것으로서, 기기의 대기전력 손실을 줄일 수 있으나, 모든 콘센트가 전원검출부와 유선으로 연결되어야 하고, 모든 콘센트의 온/오프제어부가 가 제어부와 연결되어야 하고, 각각의 콘센트에 어떤 기기가 연결되어 있는지 식별하는 기능이 없어 사용상 불편함은 여전히 남아있다.

상기와 같이 지금까지 개발된 전원공급상태를 원격으로 인식하고 원격으로 켜거나 끄는 온/오프 조작을 할 수 있는 방법 또는 장치들은 모두 장치가 복잡하고, 대기 전력의 소모를 막을 수 없다. 그리고 무엇보다도 각각의 콘센트에 연결된 기기의 종류를 인식할 수 있는 기능이 없어 사용이 불편하고, 그에 따라 제어 프로그램이 복잡해지는 문제점이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해서는 콘센트와 플러그로 구성되는 전원연결구 자체에서 그에 연결된 기기들의 종류를 직접 식별할 수 있고, 필요에 따라 원격으로 당해 전원연결구의 전원을 온/오프 할 수 있는 새로운 개념의 전원연결구가 필요하다.

본 발명인 지능형 전원연결구는 상기와 같은 기술적 과제를 해결한 전원연결구로서, 개별 기기에 부착된 플러그와 외부전원과 연결되고 상기 플러그가 삽입되는 콘센트로 구성되는데, 플러그는 기기식별모듈을 구비하고, 콘센트는 기기인식모듈과 제어모듈을 구비하였다.

플러그의 기기식별모듈에는 기기의 종류별로 부여된 고유저항 또는 기기 종류별로 부여되는 식별코드가 저장된 ID정보매체가 내장되어 있다. 그리고 콘센트의 기기인식모듈은 플러그의 기기식별모듈과 접촉하여 당해 콘센트에 삽입된 플러그에 연결된 기기의 종류를 인식하고, 제어모듈은 기기인식모듈로부터 받은 정보에 따라 각 콘센트에 연결된 기기의 종류를 피악하고, 각 기기의 온오프 제어를 하고, 외부 사용자와 통신을 하는 등의 제어기능을 한다.

본 발명인 지능형 전원연결구는 각각의 콘센트에 연결된 각 기기의 종류와 전원공급여부를 자동으로 인식하고, 그에 대한 정보를 사용자에게 제공하여 사용자가 편리하게 원격으로 각 기기의 조작을 할 수 있게 한다.

본 발명인 지능형 전원연결구를 사용할 경우, 각 기기에서 낭비되는 대기전력의 낭비를 없엘 수 있고, 사용자는 간편하게 원하는 기기의 온/오프 조작을 할 수 있어 효율적인 홈오토메이션을 구현할 수 있게 한다. 그리고 본 발명인 지능형 전원연결구는 구성이 아주 단단하여 저렴하게 제작할 수 있다.

본 발명인 지능형 전원연결구는 각 기기가 설치되어 있는 집의 여러 부위에 분산하여 배치할 수 있으므로, 홈오토메이션 구축에 공간상의 제약을 받지 않고, 무선방식을 적용할 경우 복잡한 배선작업이 불필요하다.

본 발명인 지능형 전원연결구는 개별 기기에 연결되는 플러그와 외부 전원에 연결되는 콘센트로 구성되는 통상의 전원연결구와 동일하게 플러그(10)와 콘센트(2)로 구성된다. 전원의 공급에 필요한 구성은 통상의 전원연결구와 동일하다.

플러그(1)는 도 3에 도시한 바와 같이, 통상의 220V용 또는 100V용 플러그와 동일하게 플러그몸체(11)에 두 개의 전기단자(12)가 돌출되어 있고, 각각의 전기단자(12)에는 전선(13)이 연결되어 기기에 전기를 공급한다. 그리고 플러그의 전기단자(12)가 돌출한 면에는 기기식별모듈(14)이 매설되어 있다.

기기식별모듈(14)은 당해 플러그(1)에 연결된 기기의 종류별로 부여된 식별정보을 내장하고 있는 식별부(141)와 이 식별부(141)와 콘센트(2)를 연결하는 접촉단자판(142)으로 구성되어 있다.

기기의 식별정보는 기기의 종류별로 부여된 고유저항으로 할 수도 있고, 기기의 종류별로 부여된 식별코드가 기억된 ID정보매체일 수도 있다. 고유저항의 예를 들면, 텔레비전의 경우 100 옴(ohm, Ω), 냉장고는 200 옴, 에어컨은 300 옴, 전기다리미는 400 옴 등으로 부여할 수 있다. 그리고 식별코드로는 텔레비젼의 경우 100, 냉장고는 200(보통 냉장고는 210, 김치냉장고는 220 등으로 세분화 가능), 에어컨은 300, 전기다리미는 400 등으로 부여할 수 있다. 이와 같은 식별정보인 고유저항 또는 식별코드는 국가 또는 관련 협회 차원에서 규격으로 정할 수도 있고, 기기 메이커에서 자사 생산품에 대하여 임의로 부여할 수도 있다.

접촉단자판(142)은 플러그(1)의 전기단자(12)가 돌출한 면에 하나 또는 2개를 구비하여 콘센트의 접촉단자와 접촉하여, 플러그(1)를 콘센트(2)에 삽입했을 때 식별부(141)의 기기 식별정보가 콘센트로 전달될 수 있게 한다.

상기 플러그(1)는 기기에 구비되어 있는 플러그에 직접 구비할 수도 있고, 도 4에 도시한 바와 같이, 어댑터 형태로 제작하여 전원연결기능만 있는 통상의 플러그에 직렬로 덧끼우는 어댑터형 플러그(1-1)로 제작할 수도 있다. 이에 사용되는 어댑터(3)는 어댑터몸체(31)에 통상의 플러그의 돌출된 두 개의 전기단자가 각각 삽입되어 전기적으로 연결되는 2개의 어댑터단자구멍(32)이 있고, 이 어뎁터단자구멍(32)들과 전기적으로 연결되고 어댑터몸체(31)의 외부로 돌출되는 두 개의 어댑터전기단자(33)를 구비하고 있다. 상기 기기식별모듈(14)은 어댑터(3)의 어댑터전기단자(33)가 돌출한 면에 매설된다.

플러그를 상기와 같이 어댑터형 플러그(1-1)로 구성할 경우, 각종 기기별로 부여된 식별정보를 내장하고 있는 어댑터(3)를 텔레비전용, 냉장고용, 다리미용 등으로 각각 제작하여 판매할 수 있고, 사용자는 자신이 사용하고 있는 기기에 부합하는 어댑터를 구입하여 당해 기기에 연결되어 있는 통상의 전기플러그에 상기 어댑터(3)를 덧끼워 사용할 수 있다. 상기와 같은 어댑터형 플러그(1-1)를 적용할 경우 통상의 플러그가 부착된 기기들도 본 발명에서 제시하는 방식의 원격 인식 원격 제어기능을 구비할 수 있다.

콘센트(2)는 도 5에 도시한 바와 같이, 통상의 220V용 또는 100V용 콘센트와 동일하게 콘센트몸체(21)에 상기 플러그(1)가 삽입될 수 있는 두개의 단자구멍(25)이 구비된 소켓(22)이 구비되어 있고, 소켓(22)의 하부에는 상기 플러그(1)의 기기식별모듈(14)과 접촉하는 기기인식모듈(23)이 구비되고, 콘센트몸체(21)의 내부에는 제어모듈(24)이 구비된다. 단자구멍(25)에는 전선(26)이 연결된다.

기기인식모듈(23)은 인쇄회로기판 형태의 인식모듈(231)과, 상기 플러그(1) 의 기기식별모듈(14)의 접촉단자판(142)과 접촉하는 접촉단자봉(232)으로 구성된다. 접촉단자봉(232)은 하부에 스프링(233)이 구비하여 접촉단자판(142)과 접촉단자봉(232) 간의 접촉을 확실하게 하는 것이 좋다. 상기 접촉단자봉(232)은 플러그(1)의 기기식별모듈(14)의 접촉단자판(142)과 접촉하여 기기식별모듈(14)의 기기 식별정보를 인식모듈(231)이 감지할 수 있게 한다.

제어모듈(24)은 도 6에 도시한 바와 같이, 각종 제어를 담당하는 제어부(241), 콘센트(2)에 전기를 공급 또는 차단하는 기능을 하는 스위치부(242), 그리고 콘센트(2)에 연결된 기기의 정보와 전원 온/오프 상태에 관한 정보를 외부로 전송하는 통신부(243)로 구성된다. 필요에 따라서는 표시부(244)를 구비하여 콘센트의 건기 공급상태와 연결된 기기 등을 표시할 수도 있다.

제어부(241)는 기기인식모듈(23)로부터 수신한 정보에 따라 콘센트(2)에 연결된 기기의 종류를 인식하고, 스위치부(242)로부터 기기의 전원 온/오프 상태를 인식하고, 이렇게 인식한 정보를 통신부(243)에 보낸다. 또한 제어부(241)는 통신부(243)로부터 수신한 조작명령에 따라 스위치부(242)를 온/오프하는 작동명령을 스위치부(242)로 송출한다.

스위치부(242)는 제어부(241)의 작동 명령에 따라 전원을 연결 또는 차단하는 온/오프 작동을 한다. 그리고 온/오프 상태를 제어부에 송신한다.

통신부(243)는 제어부(241)로부터 수신한 각 콘센트에 연결된 기기의 종류와 각 기기의 온/오프 상태를 유선 또는 무선 방식으로 유선통신 전화망, 이동통신 전화망, 또는 인터넷망 등의 통신망과 연결되는 통신모뎀 또는 각 가정별 또는 사무 실별로 구비된 통합제어장치로 송출하고, 통신모뎀 또는 통합제어장치에서 수신한 각 기기의 조작명령은 제어부(241)로 보내어 스위치부(242)를 작동시킬 수 있게 한다.

표시부(244)는 필요에 따라 구비하는 것으로서, 제어부로부터 수신한 정부에 따라 콘센트(2)에 연결된 기기의 종류 또는 전원 온/오프 상태를 표시할 수 있게 한다. 가장 간단한 형태의 표시부로는 LED램프를 생각할 수 있다.

본 발명의 콘센트(2)는 도 7에 도시한 바와 같이, 하나의 콘센트몸체(21)에 다수개의 소켓(22)을 구비하고, 각 소켓(22)의 기기인식모듈(23)이 제어모듈(24)과 연결되게 하고, 제어모듈(24)에는 각각의 소켓에 대응하는 스위치부를 다수 개를 구비하는 방식으로 구성하여, 하나의 콘센트(2)에 다수개의 기기를 연결할 수 있게 구성할 수도 있다.

상기와 같은 전원연결구는 다음과 같이 운용될 수 있다.

각 가정 또는 사무실 단위로 유선통신 전화망, 이동통신 전화망, 또는 인터넷망 등의 통신망과 연결되는 통신모뎀 혹은 별도의 통합제어장치를 구비하고, 각각의 기기가 연결된 모든 전원연결구가 이 통신모뎀 혹은 통합제어장치와 유선 또는 무선으로 통신을 할 수 있게 한다. 최근에는 각종 방식의 근거리 무선 데이터 통신방법이 개발되어 있으므로 이러한 근거리 무선 데이터 통신방법으로 무선통신을 하게 하는 것이 편리하다.

통신모뎀은 유선통신 전화망, 이동통신 전화망, 또는 인터넷망 등과 연결될 수 있게 한다. 이와 같이 할 경우, 사용자가 외부에서 유선전화, 무선전화, 또는 인터넷을 이용하여 통신모뎀에 접속하여 자신의 가정 또는 사무실에 사용되는 모든 기기의 온/오프 상태를 파악하고, 각각의 기기의 온/오프 조작을 유선전화, 무선전화, 또는 인터넷을 이용하여 할 수 있게 한다. 특히 최근에 이동통신 서비스와 단말기의 발달로 이동통신 단말기(휴대폰 등)에 표 형태로 각 기기의 작동상태를 표시하고, 각각의 기기의 온/오프 조작을 하는 것이 기술적으로 가능하다.

통합제어장치를 사용하는 경우, 가정의 현관 등에 이 통합제어장치를 설치하여 두고, 외출을 할 때 현관에서 이 통합제어장치를 작동시켜 각 기기의 작동상태를 확인하고, 불필요하게 켜져 있는 기기의 전원을 차단할 수 있게 한다. 최근에는 가정마다 현관에 인터폰 단말기가 비치되어 있으므로, 이 인터폰 단말기에 본 발명의 통합제어장치의 기능을 부가하는 것이 기술적으로 가능하다.

도 1은 종래의 원격 기기조작방식의 계통도이다.

도 2는 또 다른 종래의 원격 기기조작방식의 계통도이다.

도 3은 본 발명의 플러그 구성도이다.

도 4는 어댑터의 구성도이다.

도 5는 본 발명의 콘센트 구성도이다.

도 6은 본 발명의 제어모듈의 계통도이다.

도 7은 소켓이 다수 개인 콘센트 구성도이다.

※ 중요 구성품 번호

1 : 플러그. 2 : 콘센트, 3 : 어댑터

11 : 플러그몸체, 12 : 전기단자, 13 : 전선, 14 : 기기식별모듈,

21 : 콘센트몸체, 22 : 소켓, 23 : 기기인식모듈, 24 : 제어모듈,

25 : 단자구멍, 26 : 전선.

31 : 어댑터몸체, 32 : 어뎁터단자구멍, 33 : 어댑터전기단자

Claims

전기 기기에 부착되어 기기를 외부 전원에 연결하는 것으로서 플러그몸체(11), 상기 플러그몸체(11)에 돌출되어 있는 두 개의 전기단자(12), 그리고 상기 각 전기단자(12)에 연결되는 전선(13)으로 구성되는 통상의 전기 플러그에 있어서, 상기 플러그몸체(11)의 내부에 장착되는 것으로서 플러그가 연결된 전기 기기의 종류별로 부여된 식별정보를 내장하고 있는 식별부(141)와 상기 두 전기단자(12) 사이의 면에 노출되는 접촉단자판(142)으로 구성되는 기기식별모듈(14)을 추가로 구비한 플러그(1);

그리고, 콘센트몸체(21)에 상기 플러그(1)가 삽입되는 소켓(22)이 형성되고 상기 소켓(22)에는 상기 플러그(1)의 전기단자(12)가 삽입될 수 있는 두 개의 단자구멍(25)이 형성되어 있는 통상의 전기 콘센트에 있어서, 상기 콘센트몸체(21)의 소켓(22) 부위에 장착되는 것으로서 상기 플러그(1)의 기기식별모듈(14)의 접촉단자판(142)과 접촉하는 접촉단자봉(232)과, 상기 접촉단자봉(232)과 연결되어 상기 플러그(1)의 기기식별모듈(14)의 식별부(141)에 내장된 기기식별정보를 인식할 수 있는 인쇄회로기판 형태의 인식모듈(231)로 구성되는 기기인식모듈(23)과, 상기 기기인식모듈(23)로부터 기기식별정보를 받아들이고 기기에 전기를 공급하거나 차단하는 제어를 담당하는 제어부(241)와 상기 제어부(241)의 명령에 따라 전기를 공급하거나 차단하는 작동을 하는 스위치부(242)와 그리고 상기 제어부(241)에서 수신한 기기의 식별정보와 당해 기기의 전원 온/오프 상태에 관한 정보를 외부로 전송하고 외부의 기기 온오프 조작명령신호를 수신하여 제어부(241)에 송신하는 통신부(243)로 구성되는 제어모듈(24)를 추가로 구비한 콘센트(2);

로 구성되는, 지능형 전원연결구.
제1항에 있어서, 상기 플러그(1)는,

플러그몸체(11), 상기 플러그몸체(11)에 돌출되어 있는 두 개의 전기단자(12), 상기 각 전기단자(12)에 연결되는 전선(13)으로 이루어지는 통상의 전기 플러그에;

어댑터몸체(31), 상기 두 개의 전기단자(12)가 각각 삽입되어 전기적으로 연결되는 2개의 어댑터단자구멍(32), 상기 어댑터단자구멍(32)들과 전기적으로 연결되고 상기 콘센트(2)의 단자구멍(25)에 삽입되는 두 개의 어댑터전기단자(33), 그리고 상기 어댑터몸체(31)의 내부에 장착되는 것으로서 기기의 종류별로 부여된 식별정보를 내장하고 있는 식별부(141)와 상기 두 전기단자(33) 사이의 면에 노출되어 외부와 접촉할 수 있는 접촉단자판(142)으로 구성되는 기기식별모듈(14)로 구성되는 어댑터(3);

를 결합하여 구성되는 플러그(1-1)인 것을 특징으로 하는, 지능형 전원연결구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플러그(1)의 기기식별모듈(14)의 식별부(141)에 내장된 식별 정보는,

기기의 종류별로 부여된 고유저항 또는 기기의 종류별로 부여된 식별코드가 기억된 ID정보매체인 것을 특징으로 하는, 지능형 전원연결구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 콘센트(2)의 제어모듈(24)은,

상기 제어부(241)가 수신한 기기의 식별정보와 당해 기기의 온/오프 상태를 표시하는 표시부(244)를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는, 지능형 전원연결구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 콘센트(2)는,

하나의 콘센트몸체(21)에 2개 이상 다수개의 소켓(22)를 구비하고, 각각의 소켓에는 기기인식모듈(23)이 구비되고, 제어모듈(24)은 각각의 소켓에 전기를 공급하거나 차단하는 기능을 하는 스위치부(242)를 다수 개를 구비하여, 하나의 콘센트(2)에 다수개의 플러그(1)를 꽂아 사용할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는, 지능형 전원연결구.