KR102030479B1 - 창문 자동 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 창문 자동 개폐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외출 중이거나 또는 거동이 불편한 노인, 장애인, 중증장애인 등이 홀로 거주하고 있는 상황에서 스마트폰을 이용하여 창문을 자동으로 개폐시키도록 제어할 수 있는 창문 자동 개폐장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 창문 자동 개폐장치는, 창문의 일측에 설치되며, 감지 대상 물체의 감지여부에 따라 창문을 개폐시키는 창문구동부; 상기 창문의 일측에 설치되며 빗방울, 가스누출 및 물체를 감지하는 다수의 센서를 구비한 센서부; 상기 센서부에서 제공된 빗방울 출입정보, 가스 누출정보 및 물체 감지정보에 따라 상기 창문구동부를 제어하는 정보처리부; 및 스마트폰과 무선인터페이스를 통해 데이터를 송수신하는 블루투스모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

창문 자동 개폐장치 {Apparatus for automaticopening and shutting of window}

본 발명은 창문 자동 개폐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외출 중이거나 또는 거동이 불편한 노인, 장애인, 중증장애인 등이 홀로 거주하고 있는 상황에서 스마트폰을 이용하여 창문을 자동으로 개폐시키도록 제어할 수 있는 창문 자동 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 일반 주택, 아파트, 사무실 등에는 실내를 환기시킴과 더불어 채광 효과를 얻기 위해 창을 설치하고 있으며, 이런 용도로 사용되는 대부분의 창은 사용상의 편리함과 설치의 간편함을 이유로 미닫이창이 사용되고 있다.

이러한, 창문은 사람이 직접 창문을 여닫는 구조로 되어 있기 때문에 실내 환기를 위해 수동으로 창문을 개폐시켜야 하고, 창문을 개방한 상태로 외출했을 경우에는 바람을 동반한 비가 개방된 창문을 통해 실내로 유입되어 오염시킬 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 실내의 공기를 환기시키거나 가스 냄새로 인해 환기가 필요한 경우, 수동으로 창문을 개방시켜야 하기 때문에 거동이 불편하고 힘이 없는 노인, 장애인, 중증장애인들로서는 매우 불편하고 번거로운 일이 아닐 수 없었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일예가 하기 특허문헌 1에 개시되어 있다.

하기 특허문헌 1에는 창틀에 미닫이 방식으로 개폐되게 설치되는 창문에 있어서, 상기 창틀에 고정 설치되는 한편 전원을 인가받아 정역 구동되는 정역 구동모터; 상기 정역 구동모터의 회전력을 전달받아 회전 구동되는 축의 형태로 외주에는 일정 피치 간격의 수나사가 형성된 리드스크루; 상기 리드스크루와 나사 체결되게 내주에 암나사가 형성되는 한편 상기 리드스크루의 회전 시 위치가 이동되게 설치되는 가동블록; 상기 가동블록에 일단이 접속되는 한편 다른 일단은 상기 창문에 접속되어 상기 가동블록의 이동시 창문이 이동되게 설치되는 작동로드; 실내의 온도를 측정하는 온도센서; 및 희망 온도의 설정이 가능하며 상기 온도센서에서 측정된 측정값과 기 설정된 설정값을 비교한 후 상기 정역 구동모터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부에는 희망 산소농도의 설정이 가능하게 구성되는 한편 실내에는 실내의 산소농도를 측정하기 위한 산소농도센서가 더 설치되고, 상기 작동로드의 일단은 창문에 대하여 탈착될 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 창문 자동 개폐장치에 대해 개시되어 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 창문 일측에 설치된 제어부의 스위치를 인위적으로 조작하는 반 자동방식이기 때문에, 창문의 개폐를 위해서는 항상 사람이 열고자 하는 창문까지 이동한 다음 제어부를 수동으로 조작해야 하는 번거로움이 존재하는 문제점이 있었다.

또한, 정역 구동모터, 리드스크루 및 작동로드 등의 구성요소들이 창문 주변에 돌출된 형태로 장착되기 때문에 미관상으로도 좋지 않다.

대한민국 등록특허공보 제10-1124681호(2012.02.29 등록)

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 외출 중이거나 또는 거동이 불편한 노인, 장애인, 중증장애인 등이 홀로 거주하고 있는 상황에서 스마트폰을 이용하여 창문을 자동으로 개폐시키도록 제어할 수 있는 창문 자동 개폐장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문 자동 개폐장치는, 창문의 일측에 설치되며, 감지 대상 물체의 감지여부에 따라 창문을 개폐시키는 창문구동부; 상기 창문의 일측에 설치되며 빗방울, 가스누출 및 물체를 감지하는 다수의 센서를 구비한 센서부; 상기 센서부에서 제공된 빗방울 출입정보, 가스 누출정보 및 물체 감지정보에 따라 상기 창문구동부를 제어하는 정보처리부; 및 스마트폰과 무선인터페이스를 통해 데이터를 송수신하는 블루투스모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 창문 자동 개폐장치는, 창문의 일측에 설치되며, 감지 대상 물체의 감지여부에 따라 창문을 개폐시키는 창문구동부; 상기 창문의 일측에 설치되며 빗방울, 가스누출 및 물체를 감지하는 다수의 센서를 구비한 센서부; 상기 센서부에서 제공된 빗방울 출입정보, 가스 누출정보 및 물체 감지정보에 따라 상기 창문구동부를 제어하는 정보처리부; 및 스마트폰의 테더링 기능을 통해 핫스팟에 접속함으로써 무선통신을 연결하여 제어신호를 송수신하는 와이파이모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 창문구동부는 외부로부터 공급되는 전원의 입력에 따라 구동되어 창문을 직선 왕복 운동시키는 리니어모터; 상기 리니어모터의 속도 및 회전방향을 제어하는 모터드라이브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서부는 상기 창문의 주변으로 빗방울 출입 여부를 측정한 후, 측정된 빗방울 출입정보를 출력하는 빗방울 감지센서; 상기 창문의 일측에 설치되어 가스 누출여부를 측정한 후, 측정된 가스 누출정보를 출력하는 가스누출 감지센서; 및 초음파 신호를 이용하여 상기 창문의 주변으로 물체를 감지한 후, 그에 따른 물체 감지정보를 출력하는 초음파센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정보처리부는 상기 센서부로부터 빗방울 출입정보, 가스 누출정보 및 물체 감지정보에 따른 상기 창문구동부의 속도 및 회전방향 정보가 저장되는 메모리; 상기 스마트폰의 앱에 의해 제어되는 제어장치와 연결되어 통신을 설정하는 통신모듈; 및 상기 스마트폰의 앱 실행에 따라 상기 통신모듈을 통하여 연결된 제어장치의 동작을 제어하며, 상기 창문구동부를 제어하도록 구성되는 아두이노를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 무선인터페이스는 WiFi, LTE, 3G, LTE-A, 지그비, RF 중 어느 하나의 통신방식이 적용되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 창문 자동 개폐장치에 의하면, 스마트폰을 이용하여 창문을 자동으로 개폐시키도록 제어함으로써 거동이 불편한 사용자에게 편리함을 제공하는 효과가 있다.

또한, 스마트폰의 위치에 관계없이 스마트폰에 탑재된 앱을 원격으로 실행시켜 외부에서도 창문의 개폐를 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문 자동 개폐장치를 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 따른 창문 자동 개폐장치를 도시한 구성도.
도 3은 도 1에 따른 창문구동부를 도시한 블록도.
도 4는 도 1에 따른 센서부를 도시한 블록도.
도 5는 도 1에 따른 정보처리부를 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 창문 자동 개폐장치를 도시한 블록도.
도 7은 도 6에 따른 창문 자동 개폐장치를 도시한 구성도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문 자동 개폐장치를 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 따른 창문 자동 개폐장치를 도시한 구성도이며, 도 3은 도 1에 따른 창문구동부를 도시한 블록도이고, 도 4는 도 1에 따른 센서부를 도시한 블록도이며, 도 5는 도 1에 따른 정보처리부를 도시한 블록도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문 자동 개폐장치는 창문구동부(10), 센서부(20), 정보처리부(30) 및 블루투스모듈(40)을 포함한다.

상기 창문구동부(10)는 창문(70)의 일측에 설치되며, 감지 대상 물체의 감지여부에 따라 창문(70)을 개폐시킨다.

상기 창문구동부(10)는 외부로부터 공급되는 전원의 입력에 따라 구동되어 창문(70)을 직선 왕복 운동시키는 리니어모터(11), 상기 리니어모터(11)의 속도 및 회전방향을 제어하는 모터드라이브(12)를 포함한다.

상기 리니어모터(11)는 미닫이 형태로 이루어진 창문(70)의 고정창(71)에 길이방향을 따라 설치되어, 미닫이창(72)의 좌우 이동을 위한 동력을 제공하게 된다.

상기 리니어모터(11)는 스마트폰(60)의 제어에 의해 구동 방향 및 구동 속도가 제어된다.

상기 모터드라이브(12)는 후술하게 될 아두이노(33)에서 아주 작은 값의 전력을 신호로 받고, 리니어모터(11)에 입력되는 큰 전류값은 모터드라이브를 통해 들어가게 한다. 즉, 상기 모터드라이브(12)는 아두이노(33)의 저전류(40mA이하)로 리니어모터(11)의 대전류를 제어하는 역할을 한다.

상기 센서부(20)는 상기 창문(70)의 일측에 설치되며 빗방울, 가스누출 및 물체를 감지하는 다수의 센서가 구비된다.

상기 센서부(20)는 상기 창문(70)의 주변으로 빗방울 출입 여부를 측정한 후, 측정된 빗방울 출입정보를 출력하는 빗방울 감지센서(21), 상기 창문(70)의 일측에 설치되어 가스 누출여부를 측정한 후, 측정된 가스 누출정보를 출력하는 가스누출 감지센서(22), 및 초음파 신호를 이용하여 상기 창문(70)의 주변으로 물체를 감지한 후, 그에 따른 물체 감지정보를 출력하는 초음파센서(23)를 포함한다.

상기 빗방울 감지센서(21)는 내부에 내장된 발광 다이오드를 통해 적외선을 방출시키고, 창문에 떨어진 빗방울에 의해 굴절된 적외선을 내부에 내장된 포토다이오드를 통해 수신한 후, 수신 적외선의 양을 연산해서 빗방울을 감지하게 된다.

상기 가스누출 감지센서(22)는 상기 창문(70)의 일측에 설치되어 실내의 가스 누출여부를 측정하는 것이지만, 실내에 설치된 휴즈콕, 가스 배관, 가스 호스 등에 별도로 설치되어 가스가 외부로 누출되는 경우 이를 감지하여 그 감지신호를 출력할 수도 있다.

상기 초음파센서(23)는 상기 창문(70)의 일측에 설치되며, 초음파를 만들어 송출하고 반사되어 돌아오는 시간차를 계산하거나, 송출한 초음파가 수신될 때 상기 초음파의 수신량의 변화나 세기를 비교하여 물체의 유무를 감지한다.

상기 정보처리부(30)는 상기 센서부(20)에서 제공된 빗방울 출입정보, 가스 누출정보 및 물체 감지정보에 따라 상기 창문구동부(10)를 제어한다.

상기 정보처리부(30)는 상기 센서부(20)로부터 빗방울 출입정보, 가스 누출정보 및 물체 감지정보에 따른 상기 창문구동부(10)의 속도 및 회전방향 정보가 저장되는 메모리(31), 상기 스마트폰(60)의 앱에 의해 제어되는 제어장치와 연결되어 통신을 설정하는 통신모듈(32) 및 상기 스마트폰(60)의 앱 실행에 따라 상기 통신모듈(32)을 통하여 연결된 제어장치의 동작을 제어하며, 상기 창문구동부(10)를 제어하도록 구성되는 아두이노(33)를 포함한다.

상기 메모리(31)는 빗방울 출입정보, 가스 누출정보 및 물체 감지정보들 각각에 따른 리니어모터(11)의 속도, 회전방향 정보 및 스마트폰(60)에서 제공된 동작 설정값 정보가 저장된다.

상기 동작 설정값 정보는 상기 빗방울 감지센서(21), 가스누출 감지센서(22) 및 초음파센서(23)들이 각각 반응하는 빗방울 출입구간, 가스 누출구간, 물체 감지구간 등의 정보 변화에 따른 상기 창문구동부(10)의 제어부의 구동시간 설정 정보를 포함할 수 있다.

상기 통신모듈(32)은 무선인터페이스를 통해 상기 스마트폰(60)과 연동하여 상기 스마트폰(60)에서 제공되는 제어신호를 제공받고, 상기 정보처리부(30)에서 제공된 정보를 상기 스마트폰(60)으로 송신하는 기능을 수행한다.

상기 아두이노(33)는 마이크로컨트롤러를 내장한 기기 제어용 기판에 해당하며, 제어용 기판에 각종 센서, 리니어모터(11) 및 블루투스모듈(40) 등을 연결하여 사용하며, 상기 스마트폰(60)과 연결해서 소프트웨어를 로드하여 동작을 한다.

상기 아두이노(33)는 상기 스마트폰(60)의 메인보드에 탑재된 앱의 실행을 제어하게 되며, 상기 센서부(20)에 의해 측정된 모든 데이터 값을 메모리(31)로 전송할 수 있으며, 사용자는 스마트폰(60) 상에서 앱을 구동시켜 상기 창문구동부(10)를 제어할 수 있다.

상기 아두이노(33)는 상기 빗방울 감지센서(21), 가스누출 감지센서(22) 및 초음파센서(23)들이 각각 반응하는 빗방울 출입구간, 가스 누출구간, 물체 감지구간 등을 설정하는 기능을 수행한다.

한편, 상기 정보처리부(30)는 사용자의 스마트폰에 탑재된 지자기센서에서 검출된 지자기 변화 정보를 근거로 하여 창문구동부(10)의 제어신호를 송출하는 케어모듈을 더 포함할 있다.

통상적으로, 스마트폰에 탑재되는 지자기센서는 자기장 세기를 3축(X, Y, Z축)으로 감지해서 사용자의 건강상태와 주변 환경을 인지하고, 입력된 정보를 기반으로 칼로리 계산과 운동 관련 내용을 추천해주는 헬스기능을 보조하게 된다.

상기 지자기센서에서 검출되는 지자기 변화 정보로는 사용자의 단위시간의 운동량 변화, 체온의 변화, 맥박의 변화 및 혈압의 변화 등이 있다.

상기 케어모듈은 사용자의 지자기 변화 데이터 값이 기준데이터 값보다 작으면 부동상태로 판정하고, 지자기 변화 데이터 값이 기준데이터 값보다 크면 정상상태로 판정한다. 즉, 사용자가 움직이기 어려운 부동상태에 있다고 판단되면 창문구동부(10)의 제어신호를 송출한다.

따라서, 상기 아두이노(33)는 상기 케어모듈에 의한 제어신호와 센서부(20)의 가스누출 감지센서(22)로부터 가스 누출 감지신호를 동시에 인지하게 되면, 상기 창문구동부(10)의 작동을 제어하여 자동으로 창문(70)을 개폐시키도록 한다.

한편, 상기 블루투스모듈(40)은 스마트폰(60)과 무선인터페이스를 통해 데이터를 송수신한다.

상기 블루투스모듈(40)은 상기 스마트폰(60)과의 무선통신에 의해 제어장치로 신호를 전송하여 창문구동부(10)의 작동을 제어하도록 한다.

본 발명에서는 무선통신을 위해 이동통신모듈과는 별도로 창문(70)이 설치된 실내에서 근거리통신으로 스마트폰(60)을 통해 창문구동부(10)의 작동을 제어할 수 있도록 블루투스모듈을 설치하는 것이 바람직하다.

상기 무선인터페이스는 WiFi, LTE, 3G, LTE-A, 지그비, RF 중 어느 하나의 통신방식이 적용된다.

상기 스마트폰(60)은 상기 창문구동부(10)의 구동 제어를 위한 앱이 내장되어 있으며, 사용자 요구를 입력하기 위한 입력수단이 구비되어 있다.

상기에서와 같이, 본 발명은 외출 중이거나 또는 거동이 불편한 노인, 장애인, 중증장애인 등이 홀로 거주하고 있는 상황에서 스마트폰을 이용하여 창문을 자동으로 개폐시키도록 제어할 수 있으므로, 사용자에게 편리함을 제공하며 스마트폰의 위치에 관계없이 스마트폰에 탑재된 앱을 원격으로 실행시켜 외부에서도 창문의 개폐를 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 창문 자동 개폐장치를 도시한 블록도이고, 도 7은 도 6에 따른 창문 자동 개폐장치를 도시한 구성도이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 창문 자동 개폐장치는 창문구동부(10), 센서부(20), 정보처리부(30) 및 와이파이모듈(50)을 포함한다.

상기 와이파이모듈(50)은 스마트폰(60)의 테더링 기능을 통해 핫스팟에 접속함으로써 무선통신을 연결하여 제어신호를 송수신한다.

상기 와이파이모듈(50)은 이동통신모듈의 고장으로 인해 창문구동부(10)의 제어가 불가능한 경우에, 임시적인 무선통신 연결을 위하여 실내에 별도로 설치하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 와이파이모듈(50)은 사용자의 스마트폰(60) 테더링 기능을 이용하여 핫스팟을 설정한 후 이를 수신하여 무선통신이 가능하게 하며, 특히 이동통신모듈의 고장 등의 고장 발생 시에 즉시 창문구동부(10)의 상태를 파악하기 위한 수단이 될 수 있다.

한편, 상기 창문구동부(10)는 창문(70)의 일측에 설치되며, 감지 대상 물체의 감지여부에 따라 창문(70)을 개폐시킨다.

또한, 상기 센서부(20)는 상기 창문(70)의 일측에 설치되며 빗방울, 가스누출 및 물체를 감지하는 다수의 센서가 구비된다.

또한, 상기 정보처리부(30)는 상기 센서부(20)에서 제공된 빗방울 출입정보, 가스 누출정보 및 물체 감지정보에 따라 상기 창문구동부(10)를 제어한다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 창문 자동 개폐장치에서 상기 와이파이모듈을 제외한 나머지 구성요소인 창문구동부, 센서부 및 정보처리부는, 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 창문구동부, 센서부 및 정보처리부의 구성과 기능이 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 자명하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

10 : 창문구동부 11 : 리니어모터
12 : 모터드라이브
20 : 센서부 21 : 빗방울 감지센서
22 : 가스누출 감지센서 23 : 초음파센서
30 : 정보처리부 31 : 메모리
32 : 통신모듈 33 : 아두이노
40 : 블루투스모듈
50 : 와이파이모듈
60 : 스마트폰
70 : 창문 71 : 고정창
72 : 미닫이창

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 창문(70)의 일측에 설치되며, 감지 대상 물체의 감지여부에 따라 창문(70)을 개폐시키는 창문구동부(10);
   상기 창문(70)의 일측에 설치되며 빗방울, 가스누출 및 물체를 감지하는 다수의 센서를 구비한 센서부(20);
   상기 센서부(20)에서 제공된 빗방울 출입정보, 가스 누출정보 및 물체 감지정보에 따라 상기 창문구동부(10)를 제어하는 정보처리부(30);
   및 스마트폰(60)과 무선인터페이스를 통해 데이터를 송수신하는 블루투스모듈(40);을 포함하는 것으로,
   상기 정보처리부(30)는, 상기 센서부(20)로부터 빗방울 출입정보, 가스 누출정보 및 물체 감지정보에 따른 상기 창문구동부(10)의 속도 및 회전방향 정보가 저장되는 메모리(31);
   상기 스마트폰(60)의 앱에 의해 제어되는 제어장치와 연결되어 통신을 설정하는 통신모듈(32);
   상기 스마트폰(60)의 앱 실행에 따라 상기 통신모듈(32)을 통하여 연결된 제어장치의 동작을 제어하며, 상기 창문구동부(10)를 제어하도록 구성되는 아두이노(33);
   및 사용자의 스마트폰에 탑재된 지자기센서에서 검출된 지자기 변화 정보를 근거로 하여 사용자의 부동상태 또는 정상상태 여부를 판단한 후 창문구동부(10)에 동작 제어신호를 송출하는 케어모듈;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 창문 자동 개폐장치.
   
6. 삭제

Images