KR101404479B1 - 리모콘 및 그 전력제어 방법 - Google Patents

리모콘 및 그 전력제어 방법 Download PDF

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육근석
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주식회사 알피온
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    • H04Q2209/883—Providing power supply at the sub-station where the sensing device enters an active or inactive mode

Abstract

건전지 내부의 에너지 활용도를 높여서, 건전지 교체빈도를 낮출 수 있고, 에너지 효율을 높이며, 환경에 미치는 악영향을 저감할 수 있는 리모콘과, 그 전력제어 방법.
본 발명의 리모콘은 건전지 공급전압을 토대로 동작하는 원격제어회로를 포함하며, 승압회로와, 전압 레귤레이터와, 스위치와, 타이머를 추가적으로 구비한다. 승압회로는 상기 건전지 공급전압을 승압시킨다. 전압 레귤레이터는 승압회로에서 출력되는 승압전압과 건전지 공급전압을 받아들여 레귤레이션해서 원격제어회로를 구동하기 위한 구동전압을 출력한다. 스위치는 승압회로를 선택적으로 활성화시키기 위한 것으로서, 타이머는 상기 스위치가 눌린 후 일정시간 동안에만 승압회로가 활성화되도록 하게 된다.
건전지 출력전압이 원격제어회로의 소요 전압레벨에 미치지 못하는 경우에도 리모콘을 동작시킬 수 있게 되며, 건전지 사용개수를 줄일 수 있게 되는 효과가 있다. 아울러, 건전지 사용량과 건전지 교체빈도를 낮출 수 있고, 에너지 효율을 높일 수 있게 되며, 폐건전지가 환경에 미치는 악영향을 저감시킬 수 있고, 폐건전지 처리를 위한 사회적 비용을 줄일 수 있게 된다. 리모콘 뿐만 아니라 소형 장난감이나 랜턴 등 건전지를 토대로 동작하는 모든 전기기기에 활용될 수 있다.

Description

리모콘 및 그 전력제어 방법{Remote Controller and Power Control Metheod Therefor}
본 발명은 전기기기 원격제어용 리모콘에 관한 것으로서, 특히, 건전지에 의해 동작하는 리모콘에 관한 것이다.
텔레비전이나 오디오와 같은 A/V기기나, 에어컨과 같은 가정용 전기기기 조작용으로 리모콘이 널리 사용되고 있다. 리모콘은 전기기기의 동작을 제어하고자 하는 사용자는 해당 전기기기에 접근하지 않고서도 원거리에서 전기기기를 편리하게 조작할 수 있게 해주며, 이러한 사용상의 편리함 때문에 대부분의 전기기기에서 광범위하게 사용되고 있다.
일반적으로 리모콘은 내부에 장착되는 건전지로부터 전력을 공급받아 작동하게 된다. 사용 기간이 경과함에 따라 건전지에 저장되어 있는 화학에너지는 점차적으로 감소하게 되며, 건전지의 출력전압이 리모콘의 소요 전압레벨에 미치지 못하는 경우에는 건전지를 교체해야만 하게 된다. 특히, 사용자가 리모콘 조작을 빈번하게 할수록 건전지의 수명은 빨리 단축되며, 건전지 교체 빈도는 높아질 수밖에 없다.
리모콘에 더 이상 유효 전력을 공급하지 못하고 교체되는 건전지에는 상당량의 화학에너지가 잔존하며, 건전지가 교체될 때마다 이 잔존 에너지는 폐기된다. 예컨대, 일반적으로 가정용 전기기기용이나 장난감용 리모콘 등에는 1.5V 출력전압의 건전지가 직렬로 2개 장착되어 총 3V의 전압을 리모콘에 제공하게 되는데, 3V의 출력전압이 대략 2.4V로 낮아지면 리모콘을 더 이상 가동시키지 못하게 되며, 2.4V의 출력전압을 낼 수 있는 에너지는 건전지 교체에 따라 폐기된다.
이처럼 폐기되는 건전지는 에너지 사용의 비효율성이라는 문제를 야기하고 있을 뿐만 아니라 환경파괴의 원인으로 작용할 수 있다. 따라서, 건전지의 내부 에너지를 더욱 효과적으로 사용할 수 있는 방안이 절실히 요구된다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건전지 내부의 에너지 활용도를 높여서, 건전지 교체빈도를 낮출 수 있고, 에너지 효율을 높이며, 환경에 미치는 악영향을 저감할 수 있는 리모콘을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
아울러, 본 발명은 건전지에 의해 동작하는 전기기기, 예컨대 리모콘에서, 장착되는 건전지의 에너지 활용도를 높여서, 건전지 교체빈도를 낮출 수 있고, 에너지 효율을 높이며, 환경에 미치는 악영향을 저감할 수 있는 전력제어 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 리모콘은 건전지 공급전압을 토대로 동작하는 원격제어회로를 포함하며, 승압회로와, 전압 레귤레이터와, 스위치와, 타이머를 추가적으로 구비한다.
승압회로는 상기 건전지 공급전압을 승압시킨다. 전압 레귤레이터는 승압회로에서 출력되는 승압전압과 건전지 공급전압을 받아들여 레귤레이션해서 원격제어회로를 구동하기 위한 구동전압을 출력한다. 스위치는 승압회로를 선택적으로 활성화시키기 위한 것으로서, 타이머는 상기 스위치가 눌린 후 일정시간 동안에만 승압회로가 활성화되도록 하게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 리모콘은 상기 구동전압의 출력을 검출하여 전압 레귤레이터에 검출신호를 공급하는 전력검출부를 더 구비하여, 상기 레귤레이터의 레귤레이션 동작이 상기 검출신호를 토대로 정해지게 된다. 이러한 전력검출부는 상기 구동전압에 상응한 광신호를 출사하는 발광소자와, 상기 발광소자에서 출사되는 빛의 조도에 상응하여 검출전류를 발생하는 수광소자를 구비하도록 구성될 수 있다.
보다 일반적인 측면에서, 본 발명은 건전지 공급전압을 토대로 동작하는 전기기능 회로를 구비하는 전기기기에서 구현될 수 있다. 본 발명이 적용되는 전기기기는 승압회로와, 전압 레귤레이터와, 이벤트 검출부와, 타이머를 추가적으로 구비한다.
승압회로는 상기 건전지 공급전압을 승압시킨다. 전압 레귤레이터는 승압회로에서 출력되는 승압전압과 건전지 공급전압을 받아들여 레귤레이션해서 상기 전기기능 회로를 구동하기 위한 구동전압을 출력한다. 이벤트 검출부는 소정의 이벤트를 검출하게 되며, 타이머는 상기 이벤트가 발생된 후 일정시간 동안에만 상기 승압회로가 활성화되도록 하게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 전기기기는 상기 구동전압의 출력을 검출하여 전압 레귤레이터에 검출신호를 공급하는 전력검출부를 더 구비하여, 상기 레귤레이터의 레귤레이션 동작이 상기 검출신호를 토대로 정해지게 된다. 이러한 전력검출부는 상기 구동전압에 상응한 광신호를 출사하는 발광소자와, 상기 발광소자에서 출사되는 빛의 조도에 상응하여 검출전류를 발생하는 수광소자를 구비하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전기기기의 이벤트 검출부는 사용자의 조작에 따라 턴온되는 스위치를 구비할 수 있다. 이러한 경우, 상기 이벤트는 상기 스위치가 턴온되는 것을 포함하게 된다.
한편, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 전력제어 방법은 건전지 공급전압을 토대로 동작하는 원격제어회로를 구비하는 리모콘에서 구현될 수 있다.
먼저, 상기 리모콘 내에는, 건전지 공급전압을 승압시키기 위한 승압회로와, 승압회로에서 출력되는 승압전압을 레귤레이션하는 전압 레귤레이터가 마련된다. 이와 같은 상태에서, 소정의 이벤트가 발생하는 경우에는 이벤트 발생 후 일정시간 동안에만, 승압회로를 활성화시키고 전압 레귤레이터에서 출력되는 전압을 구동전압으로서 원격제어회로에 공급한다. 그리고, 상기 이벤트 발생 후의 일정시간 이외에는, 상기 구동전압을 건전지 공급전압을 토대로 정하여 원격제어회로에 공급한다.
바람직한 실시예에 있어서는, 상기 구동전압의 출력을 검출하고, 검출된 출력전력에 따라 전압 레귤레이터의 레귤레이션 동작을 제어하게 된다. 상기 이벤트는 소정의 스위치가 턴온되는 것인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 건전지 출력전압이 승압되어 리모콘 고유의 원격제어회로에 공급되기 때문에, 건전지 출력전압이 원격제어회로의 소요 전압레벨에 미치지 못하는 경우에도 원격제어회로를 동작시킬 수 있게 되며, 건전지 사용개수를 줄일 수 있게 된다.
예컨대, 리모콘의 원격제어회로가 정격 입력전압이 3V인 경우, 기존에는 출력전압이 1.5볼트(V)인 건전지를 2개 장착해야 했지만, 1개만으로도 리모콘을 동작시킬 수 있게 된다. 또한, 총 3V의 건전지 출력전압이 2.4V로 낮아지면 즉, 각 건전지의 평균 출력전압이 총 1.5V에서 1.2V로 낮아지면 원격제어회로의 동작이 불가능하였지만, 본 발명에 따르면, 승압비가 2.67배인 경우 1.5V 건전지의 출력전압이 0.9V가 될 때까지 건전지를 사용할 수 있게 된다. 이와 같이, 건전지의 에너지를 기존에는 20%만 사용할 수 있었지만, 본 발명에 따르면 40%까지 사용이 가능하여 건전지 에너지 활용도가 100% 증가하게 되며, 승압비에 따라 이 비율은 더 증가될 수도 있다.
이에 따라, 건전지의 에너지 활용도를 높이게 되어, 건전지 사용량과 건전지 교체빈도를 낮출 수 있고, 에너지 효율을 높일 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 폐건전지가 환경에 미치는 악영향을 저감시킬 수 있고, 폐건전지 처리를 위한 사회적 비용을 줄일 수 있게 된다.
본 발명은 리모콘뿐만 아니라 소형 장난감이나 랜턴 등 건전지를 토대로 동작하는 모든 전기기기에 활용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도면 중,
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리모콘의 전기적 구성을 보여주는 블록도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 일 실시예에 따른 리모콘(10)은 건전지(20) 전압에 의하여 동작하는 것으로서, 키매트릭스(30) 및 원격제어회로(32)와, 전력제어 회로(40)를 구비한다.
키매트릭스(30)는 리모콘(10)의 전면에 설치되며, 사용자에 의해 눌려질 수 있는 다수의 키를 구비한다. 원격제어회로(32)는 사용자가 키매트릭스(30)를 조작하는 바에 따라 눌려진 키에 상응한 적외선 제어신호를 발생하여, 원격지에 있는 전기기기(미도시됨)가 키매트릭스(30) 조작에 상응하게 동작하도록 제어하게 된다.
전력제어 회로(40)는 건전지(20)의 출력전압을 받아들이고, 키매트릭스(30) 및 원격제어회로(32)를 동작시키기 위한 구동전압을 발생하여 출력한다. 바람직한 실시예에 있어서, 전력제어 회로(40)는 승압회로(50), 전압 레귤레이터(60), 전력검출부(70), 스위치(80), 및 타이머(82)를 구비한다.
승압회로(50)는 건전지(20) 출력전압을 받아들이고 이를 승압하여 승압된 레벨의 승압전압을 출력한다. 일 실시예에 있어서, 승압회로(50)의 승압비는 2.67배로서, 예컨대 건전지(20) 출력전압이 1볼트(V)인 경우 승압전압은 2.67V가 된다. 한편, 변형된 실시예에 있어서는, 승압회로(50)의 승압비가 고정되어 있는 것이 아니라, 승압비가 가변되어 승압전압 레벨이 일정한 범위로 유지되게 할 수도 있다.
전압 레귤레이터(60)는 건전지(20) 출력전압과 승압회로(50)로부터의 승압전압을 받아들이고, 안정된 레벨의 구동전압의 전력을 발생하여 키매트릭스(30) 및 원격제어회로(32)에 공급한다. 통상적인 상태에서, 전압 레귤레이터(60)는 건전지(20) 출력전압을 토대로 구동전압을 발생하여 출력하거나, 건전지(20) 출력전압을 그대로 구동전압으로서 키매트릭스(30) 및 원격제어회로(32)에 공급하게 된다. 한편, 건전지(20) 출력전압이 낮은 경우에는 승압회로(50)로부터의 승압전압을 토대로 구동전압을 발생하여 출력한다. 전압 레귤레이터(60)의 전압 레귤레이션 동작은 전력검출부(70)의 전력검출 신호를 토대로 이루어진다. 바람직한 실시예에 있어서, 전압 레귤레이터(60)는 정전류(Contant Current) 모드로 동작한다.
전력검출부(70)는 구동전압 신호의 출력레벨을 검출하여, 검출된 신호를 전압 레귤레이터(60)에 공급한다. 일 실시예에 있어서, 전력검출부(70)는 레이저 다이오드(LD)와, 광다이오드(PD)와, 검출신호 생성회로(72)를 포함한다. 레이저 다이오드(LD)는 구동전압 또는 분기된 구동전압을 토대로 동작하여, 구동전압에 상응한 광신호를 출사한다. 광다이오드(PD)는 레이저 다이오드(LD)에서 출사되는 빛의 조도에 상응하여 검출전류를 발생한다. 검출신호 생성회로(72)는 광다이오드(PD)로부터 유입되는 전류에 상응하는 전력검출 신호를 전압 레귤레이터(60)에 공급한다. 일 실시예에 있어서 검출신호 생성회로(72)는 비교기 회로로 구현될 수 있는데, 다른 실시예에 있어서는 별도의 검출신호 생성회로(72)가 마련되지 아니하고, 광다이오드(PD)를 흐르는 검출전류가 전력검출 신호로써 전압 레귤레이터(60)에 공급될 수도 있다.
스위치(80) 및 타이머(82)는 전력제어 회로(40)를 선택적으로 동작시키기 위한 것으로서, 사용자가 스위치(80)를 누르면 타이머(82)는 일정 시간 동안만 활성화되는 인에이블 신호(EN)를 승압회로(50)에 공급하게 된다. 도면에는 스위치(80)가 설명의 편의상 전력제어 회로(40) 내에 있는 것처럼 도시되어 있지만, 실제로는 스위치(80)가 키매트릭스(30)에 마련되고 전력제어 회로(40)에는 스위치(80)를 접속하기 위한 단자만이 마련되는 것이 바람직하다. 타이머(82)로부터 승압회로(50)에 공급되는 인에이블 신호(EN)는 스위치(80)가 눌려진 순간부터 예컨대 3분 동안만 활성화된다. 이에 따라, 승압회로(50)는 예컨대 건전지(20) 출력전압이 낮아졌다고 판단한 사용자가 스위치(80)를 누른 직후에만 동작하여 소모전력을 최소화할 수 있게 된다.
이하, 도면에 도시된 리모콘(10)의 동작을 설명한다.
건전지(20)를 교체한 지 오래되지 않아 건전지(20) 공급전압이 충분한 레벨을 유지하는 경우에는, 스위치(80)가 눌려지지 않는 한 승압회로(50)가 동작하지 않으며, 전압 레귤레이터(60)는 건전지(20) 공급전압을 그대로 바이패스시켜 구동전압으로서 키매트릭스(30) 및 원격제어회로(32)에 공급한다. 다른 실시예에 있어서는, 전압 레귤레이터(60)가, 건전지(20) 공급전압을 단순히 바이패스시켜 출력시키는 대신에, 전력검출부(70)의 전력검출 신호를 토대로 건전지(20) 출력전압을 레귤레이션하여 구동전압을 발생할 수도 있다.
한편, 건전지(20)를 교체한 지 오래되어 건전지(20) 공급전압이 불충분한 경우에는, 전압 레귤레이터(60)에서 출력되는 구동전압이 키매트릭스(30) 및 원격제어회로(32)를 구동하지 못하게 되어 키매트릭스(30) 및 원격제어회로(32)가 동작하지 않을 수 있다. 이러한 경우, 사용자는 스위치(80)를 눌러서 승압 기능을 활성화시킬 수 있다. 스위치(80)가 눌려지면, 타이머(82)로부터 승압회로(50)에 공급되는 인에이블 신호(EN)가 일정시간 동안 활성화되며, 이에 따라 승압회로(50)가 동작하여 건전지(20) 공급전압을 승압시켜 승압전압을 전압 레귤레이터(60)에 출력하게 되고, 전압 레귤레이터(60)는 승압회로(50)로부터의 승압전압을 토대로 구동전압을 발생하여 출력한다. 따라서, 건전지(20) 공급전압이 불충분한 경우에도 키매트릭스(30) 및 원격제어회로(32)가 동작할 수 있게 된다.
다른 한편으로 건전지(20) 공급전압이 충분한 레벨을 유지하는데도 불구하고 사용자가 스위치(80)를 누른 경우에는, 전압 레귤레이터(60)가 승압회로(50)로부터의 승압전압을 레귤레이션하여 적절한 레벨의 구동전압을 키매트릭스(30) 및 원격제어회로(32)에 출력하고, 일정시간 경과 후 승압회로(50)는 비활성화된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다양한 방식으로 변형될 수 있고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다.
예컨대, 이상에서는 타이머(82)에서 출력되는 인에이블 신호(EN)가 승압회로(50)에만 공급되는 것처럼 설명하였지만, 이 신호가 전압 레귤레이터(60) 및 전력검출부(70)에도 공급될 수 있다. 인에이블 신호(EN)가 전압 레귤레이터(60)에도 공급되는 실시예에 있어서는, 전압 레귤레이터(60)가 기본적으로 건전지(20) 공급전압을 바이패스시켜 구동전압으로서 키매트릭스(30) 및 원격제어회로(32)에 출력하고, 인에이블 신호(EN)가 활성화된 상태에서만 릴레이에 의해 신호 경로를 절환시켜 승압회로(50)로부터의 승압전압을 활용하게 할 수도 있다.
한편, 이상에서는 전기기기를 원격제어하기 위한 리모콘을 중심으로 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 건전지 전원을 토대로 동작하는 모든 전기기기에 적용될 수 있다. 응용되는 기기에 따라, 키매트릭스(30)는 생략될 수 있는데, 이러한 경우에도 스위치(80)는 마련되는 것이 바람직하다. 이하의 청구범위를 포함한 본 명세서에 있어서, "전기기기"라는 용어는 가전제품이나 랜턴과 같은 기기는 물론 전기적으로 동작하는 요소를 포함한 모든 기기, 예컨대 스피커나 모터를 포함한 완구를 포함하는 의미로 사용한다.
한편, 이하의 청구범위를 포함한 본 명세서에 있어서, "전기기능 회로"란 도면 중 리모콘(10)의 원격제어회로(32)와 같이 기기 본연의 기능을 수행하는 회로를 의미하는 용어로써 사용된다. 이러한 전기기능 회로는 랜턴에서와 같이 하나의 전구가 될 수도 있고, 완구에서와 같이 하나의 스피커에 지나지 않을 수도 있지만, 휴대용 라디오에서의 신호 수신/동조/증폭회로 및 스피커가 될 수도 있고, 휴대형 전화기에서의 신호송수신회로는 물론 마이크 및 스피커를 포함하는 전체 시스템이 될 수도 있다.
"건전지"라는 용어는 충전가능한 전지를 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 스위치(80)를 사용하는 실시예를 예시적으로 설명하였지만, 전력제어 회로(40)를 활성화시키는 이벤트는 스위치를 누르는 것에 한정되지 않고, 기기를 흔드는 것이나 충격을 가하는 것 등 여타의 이벤트가 될 수도 있다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 리모콘
20: 건전지
30: 키매트릭스, 32: 원격제어회로
40: 전력제어 회로
50: 승압회로, 60: 전력 레귤레이터, 70: 전력검출부
LD: 레이저 다이오드, PD: 광다이오드, 72: 검출신호 생성회로
80: 스위치, 82: 타이머

Claims (6)

  1. 건전지 공급전압을 토대로 동작하는 원격제어회로를 구비하는 전기기기 제어용 리모콘에 있어서,
    상기 건전지 공급전압을 승압시키는 승압회로;
    상기 승압회로에서 출력되는 승압전압과 상기 건전지 공급전압을 받아들여 레귤레이션해서 상기 원격제어회로를 구동하기 위한 구동전압을 출력하는 전압 레귤레이터;
    상기 승압회로를 선택적으로 활성화시키기 위한 스위치;
    상기 스위치가 눌린 후 일정시간 동안에만 상기 승압회로가 활성화되도록 하는 타이머;
    상기 구동전압의 출력을 검출하여, 상기 전압 레귤레이터에 검출신호를 공급하는 전력검출부;
    를 구비하고, 상기 전압 레귤레이터의 레귤레이션 동작이 상기 검출신호를 토대로 정해지는 리모콘.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 전력검출부가
    상기 구동전압에 상응한 광신호를 출사하는 발광소자; 및
    상기 발광소자에서 출사되는 빛의 조도에 상응하여 검출전류를 발생하는 수광소자;
    를 구비하는 리모콘.
  4. 건전지 공급전압을 토대로 동작하는 원격제어회로를 구비하는 리모콘에 있어서,
    상기 리모콘 내에 상기 건전지 공급전압을 승압시키기 위한 승압회로와, 상기 승압회로에서 출력되는 승압전압을 레귤레이션하는 전압 레귤레이터를 마련하는 단계;
    소정의 이벤트가 발생하는 경우 상기 이벤트 발생 후 일정시간 동안에만, 상기 승압회로를 활성화시키고 상기 전압 레귤레이터에서 출력되는 전압을 구동전압으로서 상기 원격제어회로에 공급하는 단계; 및
    상기 이벤트 발생 후의 상기 일정시간 이외에는, 상기 구동전압을 상기 건전지 공급전압을 토대로 정하여 상기 원격제어회로에 공급하는 단계;
    를 구비하고, 상기 구동전압의 출력을 검출하고 검출된 출력전력에 따라 상기 전압 레귤레이터의 레귤레이션 동작을 제어하는 전력제어 방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 이벤트가 소정의 스위치가 턴온되는 것인 전력제어 방법.
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