KR20070110859A - 전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 무선 전자 장치 및그 방법 - Google Patents

전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 무선 전자 장치 및그 방법 Download PDF

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아브더흐 모하메드 자이라이 아로마
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Abstract

본 발명은 사람이 존재하는 경우에 소정의 장소(예를 들면 호텔 방 등)에서 자동적으로 전류를 연결하고 그 사람이 떠날 때 자동적으로 차단하도록 구성된다. 이는 무선 이동이 가능한 신호 트랜스미터와 상기 장소의 공급 수단에 연결된 고정적으로 부착된 수신기를 포함한다. 상기 트랜스미터는 주기적으로 신호를 미리 결정된 방식으로 송신한다. 상기 수신기가 상기 신호를 수신하는 때, 이는 주요 회로 차단기가 닫히도록 하고, 이는 상기 장소에 전기를 공급하며, 트랜스미션의 주기보다 긴 시간 주기 후에 자동적으로 상기 수신기가 회로 차단기를 개방하도록 한다. 만일 상기 트랜스미터가 수신기의 수신 범위 안에 위치한 경우, 상기 트랜스미터는 수신기로 미리 결정된 시간 안에 신호를 보내고, 상기 수신기는 회로 차단기가 닫혀 있도록 하며, 만일 트랜스미터가 이용가능하지 않으면 (트랜스미터로부터 어떠한 신호의 존재도 감지하지 못한다면), 수신기는 회로 차단기를 열어서 상기 장소로부터 전기를 차단하도록 한다.
회로 차단기, 트랜스미터, 수신기

Description

전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 무선 전자 장치 및 그 방법{Wireless Electronic Device for Automatic Connection and Disconnection of an Electric Power and respective Method}
본 발명은 사용자가 떠날 때 소정의 장소로부터 전류가 일시적으로 차단되도록 하고 사용자가 그 장소로 접근하거나 다가갈 때 (다시) 접속되도록 하는 무선 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
설명을 위한 예로서 호텔이 사용될 것이다. 그러나 본 발명은 사용자가 존재하는 장소에서 전류가 자동적으로 연결되고 부재하는 장소에서는 전류가 자동적으로 차단될 필요가 있는 다른 유사한 장소에서 적용될 수도 있다.
호텔, 가구가 딸린 아파트, 모텔, 사무실 등의 주인은 비싼 전기료 때문에 고통받는다. 이는 거주자 혹은 차용인이 그 장소를 떠날 때 전기를 끄지 않기 때문이다. 그 결과 모든 방에 대하여, 호텔 등은 고의적으로 전류의 연결을 위하여 전자 접근 카드(방에 들어오도록 하는 카드로서 사용됨)를 삽입할 필요가 있는 소정의 장치를 사용하고 차용인이 방을 떠날 때 카드를 꺼내는 경우에 전류가 차단되도록 한다. 그러나 이 방법은 전자 접근 카드를 갖춘 표준 키 시스템이 설치된 호텔에서만 적합하다. 이 방법은 두 가지 문제점이 있다. 우선 거주자는 그가 방을 떠 날 때 그 장치 안에 있는 카드가 그의 눈 앞에 없기 때문에 잊어버릴 수 있다. 둘째, ID 카드 혹은 신용 카드 등과 같은 동일한 두께를 갖는 어떠한 카드가 동일한 일에 사용되고, 이 방법을 무용하게 만들 것이다. 이 장치에 삽입된 어떤 카드가 전기를 연결시킬 수 있는 이유는, 이 방법이 기계적이며 전류를 연결하기 위하여 카드의 두께와 동일한 거리만큼의 이동이 필요한 장치 안에 고정된 작은 휠에 의존하기 때문이다. 장치 안에 삽입된 카드로부터의 어떠한 전자 신호의 부재시, 이와 같은 기계적인 방법은 효과적이 되며, 어떠한 카드를 삽입시킴에 의하여도 전류를 연결할 수 있게 되는데, 이는 전기 소비의 고 비용이 여전히 존재한다는 것을 의미한다.
이 문제는 전기 소비의 고 비용뿐 아니라 결과적으로 부적합한 전력 소비 및 증가된 환경 오염을 야기한다.
본 발명은 트랜스미터 및 수신기의 두가지 주요 부분으로 구성된다. 상기 트랜스미터 안의 부호기(encryptor) 및 상기 수신기 안의 복호기(decryptor)에 의하여 그들 사이의 무선 공통 신호가 확인된다. 트랜스미터는 재충전가능한 배터리 혹은 일반적인 배터리(리튬 등) 혹은 다른 전력원에 의하여 전력을 공급받으며, 상기 수신기는 주요 공급 라인 상의 장소에서 주요 전력 박스에 고정된다. 그리고, 그 주요 기능은 그 장소로 전류를 공급하는 주요 공급 라인을 차단(예를 들어 회로 차단기를 사용함으로써)함으로써 전류가 그 장소로부터 차단되도록 하는 것이다.
트랜스미터는 주기적으로 (예를 들어, 매 3분 마다) 의도된 수신기에 대한 특정 ID를 갖도록 엔코딩된 펄스 신호와 같은, 무선 신호를 송신한다. 트랜스미터가 수신기의 수신 범위 안에 위치할 때 수신기는 신호를 수신하고 전기 전력이 연결되도록 하여(예를 들어, 주요 공급 라인에 연결된 회로 차단기를 사용하여) 트랜스미터 ID를 확인한 후 전기를 그 장소에 공급하도록 한다. 수신기는 예를 들어, 5분 간격으로 닫혀지는 연결을 유지한다. 이와 같은 첫 시간 주기는 갱신될 수 있으며, 이는 만일 이와 같은 주기 안에 또 다른 그러한 신호가 트랜스미터로부터 수신되면 연결이 또 다른 주기 동안 유지된다는 것을 의미한다. 상기 제 1 주기는 제 2 시간 주기, 즉 트랜스미터가 신호를 보내는 간격보다 길고, 이는 트랜스미터가 수신 범위 안에 있는 동안 전기 전력의 연속적인 공급이 그 장소에 유지되는 것을 보장한다. 연결이 (재)개통될 때 수신기에서의 지연은 연결이 닫혀진 상태를 유지하는 동안의 시간 주기에 대하여 미리 프로그램화된 타이머 및 지연회로에 의하여 제어된다.
각각의 트랜스미터 및 수신기는 고유의, 상호적인 대응 무선 신호 확인자를 보유하고 있으며, 이와 같은 확인자는 인접한 장소 사이에서 무선 신호가 간섭하지 않는 것을 보장하도록 트랜스미터 및 수신기가 변할 때마다 변한다.
트랜스미터가 그 신호를 주기적으로- 배터리 전력을 아끼기 위하여- 송신하기 때문에, 의도된 지역의 거주자 혹은 사용자는, 트랜스미터에 의하여 마지막으로 발산된 신호가 수신기에 닿지 않는, 그 안의 주기 동안 수신기의 수신 범위에 도달하는 것이 가능할 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 트랜스미터는 버튼과 같은 리셋 수단을 구비할 수 있고, 이는 즉각적인 무선 신호가 전류를 연결하도록 수신기에 보내질 수 있다. 추가로 트랜스미터는 무선 신호 트랜스미션 타이머를 포함할 수 있으며, 이는 자동적으로 상기 수단이 구동되는 순간부터, 즉 버튼이 눌려지는 순간부터 시작한다. 즉, 트랜스미터는 상기 언급한 버튼을 사용하여 리셋된다.
또한 트랜스미터는 (만일 재충전되는 배터리에 의하여 전력을 공급받는다면) 충전되는 동안 어떠한 신호를 보내지 않도록 설계되고 및/또는 반면에 만일 재충전 가능하지 않다면, 그에 따라 즉, 트랜스미터 온/오프 스위치가 배터리 혹은 전력원으로부터 전력을 차단하도록 설정된다.
도 1은 주요 전력 박스에 연결된 수신기의 일반적인 다이아그램이다.
도 2는 키 홀더에 부착된 트랜스미터의 일반적인 다이아그램이다.
도 3은 키에 부착된 컴팩트 트랜스미터의 일반적인 다이아그램이다.
도 4는 트랜스미터 회로의 개략적인 다이아그램이다.
도 5는 수신기 회로의 개략적인 다이아그램이다.
도 1, 2a, 및 2b를 참조하면, 본 발명은 두 주요 부분인, 그들 사이에 특정한 공통 신호를 갖는 트랜스미터(9)와 수신기(6)로 구성된다. 수신기(6)는 주요 회로 차단기(7)에 연결되어 있고, 이는 차례로 주요 공급 라인(1)에 연결되어 있다. 상기 주요 회로 차단기는 상기 수신기에 의하여 상기 주요 공급 라인으로/라인으로부터 상기 장소를 연결(회로 차단기 닫힘)하거나 차단(회로 차단기 열림)하도록 제 어된다. 상기 장소 안의 전기 설비 및 장치 중 일부 혹은 모두는 하부 회로 차단기(3)를 통하여 상기 주요 공급 라인에 연결된다. 만일 상기 설비중 일부가, 전류가 상기 주요 회로 차단기(예를 들어, 냉장고, TV, 팬, 공기 정화기 등)를 개방함으로써 차단되는 때조차 작동상태로 남아있다면, 이는 추가적인 공급 라인(미도시)을 제공함으로써 달성될 수 있다. 이는 예를 들어, 수신기를 제어하는 주요 회로 차단기 이전에 주요 공급 라인으로부터 분기된다. (즉, 주요 회로 차단기의 작동에 의하여 영향을 받지 않는다.)
상기 트랜스미터(9)는 도 2a에서 도시된 바와 같이, 키 홀더(10)를 통하여, 혹은 키와 일체로 형성되거나 혹은 직접 부착(도 2b)됨을 통하여 키(11)에 부착된다. 트랜스미터는 또한 개별적인 접근 카드의 형태와 같은 적합한 다른 형태로 이루어질 수도 있다.
도 3 및 4를 참조하면, 일반적인 방식으로, 트랜스미터는 무선 방식으로 전자 펄스를 송신하는데, 펄스 발생기(14)에 의하여 발생된 전자 펄스는 부호기(15)에 의하여 부호화되고, 이는 수신기(6)로 안테나(12)를 통하여 펄스 트랜스미터 모듈(16)에 의하여 결과적으로 전송된다. 수신기(6) 안에 위치된 펄스 수신기 모듈(18)은 안테나(13)를 통하여 트랜스미터로부터 신호를 수신하고, 이를 트랜스미터 ID를 확인하는 펄스 복호기(19)로 보낸다. 복호기는 상기 신호를 - 트랜스미터 ID 확인 후 - 수신기 타이머(17)로 보내어 제 1 시간 주기에 주요 회로 차단기를 닫기 위한 시간을 재설정하고 그 후, 상기 수신기(6) 안에 장소하는 상기 수신기 타이머(17)가 리셋되자마자, 상기 제 1 시간 주기가 경과할 때까지 혹은 또 다른 신호가 트랜스미터(9)로부터 수신될 때까지, 상기 주요 회로 차단기를 열기 위하여 상기 주요 회로 차단기로 응답을 지연하는 지연 회로로 보낸다.
만일 트랜스미터(9)가 수신기(6)의 무선 신호 수신 범위 안에 있다면, 상기 수신기(6)는 미리 예정된, 그러나 프로그램가능한, (제 2 시간 주기에 대응하는) 시간 간격, 예를 들어 3분에, 트랜스미터(9)에 의하여 보내지는 무선 신호를 수신하고, 그리고, 수신기(6)는 미리 예정된, 그러나 프로그램화할 수 있는, 제 1 시간 주기 (예를 들어 5분 동안) 타이머(17) 및 지연기(5)를 통하여 전류가 연결되도록 한다. 즉 주요 회로 차단기가 닫히도록 한다. 원하지 않는 전력 단락을 방지하기 위하여, 즉 다시 말하면, 트랜스미터(9)와 수신기(6)가 동일한 방송 범위 안에 있는 경우, 즉 사용자가 위치되어져야 하는 장소에 혹은 그 근처에 있는 경우에, 그 장소로 전기 전력을 연속적으로 공급하는 것을 보장하도록 하기 위하여 제 1 시간 주기가 제 2 시간 주기보다 더 길어야 한다는 점을 주목하여야 한다.
주요 공급 라인은 연속적으로 수신기(6)에 공급하고, 전력 스토리지(배터리)는 트랜스미터(9)에 그 작동시 필요한 전력을 공급한다. 트랜스미터(9)를 위하여는 재충전이 가능한 전력원을 사용하는 것이 바람직한 반면, 충전기에 연결되었을 때에는 트랜스미터가 완전히 꺼져 있는 것이 바람직하다. 트랜스미터에는 만일 충전가능하지 않은 전력원에 의하여 작동하는 경우 그 전력을 보전하고 그 수명을 연장하기 위하여 온/오프 스위치가 제공될 수 있다.
추가로, 트랜스미터는 전류를 직접 연결하고 수신기 타이머를 리셋하는데 사용하기 위하여 리셋 버튼(20)을 포함한다. 상기 장소에 다가가거나 접근하는 때, 그리고 전류가 부재하는 경우에, 사용자는 이 리셋 버튼(20)을 눌러 즉시 무선 신호를 수신기(6)에 보내어 제 2 시간 주기가 경과하는 것을 기다릴 필요없이 전류를 재연결할 수 있다.
본 발명- 특히 트랜스미터(9)-는 상기에서 설명한 특정 예와 다른 방법으로 적용될 수 있으며, 다른 재료로부터 제조될 수도 있다는 점을 잘 이해할 수 있을 것이다. 또한 트랜스미터와 수신기 회로는 효율을 증가시키고 전력을 절감할 수 있는 다소의 추가적인 입력에 의하여 충전될 수 있다.

Claims (13)

  1. 트랜스미터(9) 및 수신기(6)를 포함하는, 소정의 장소에 공급되는 전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 무선 전자 장치로서,
    - 상기 트랜스미터는 이동가능하며, 상기 수신기는 상기 장소의 주요 공급 라인(1)에 연결된 주요 회로 차단기(7)에 결합되고;
    - 상기 트랜스미터는 무선적으로 펄스 신호를 전송하기 위하여 전기 펄스 발생기(14), 펄스 트랜스미터 모듈(16) 및 제1 안테나 장치(12)를 포함하고,
    - 상기 수신기는 만일 상기 트랜스미터가 상기 수신기의 수신 범위 안에 있는 경우 상기 펄스 신호를 수신하기 위하여 제 2 안테나 장치(13)를 포함하고,
    - 상기 수신기는 상기 주요 공급 라인에 연결된 상기 회로 차단기(7)를 제어하여, 상기 수신기에 의하여 상기 펄스 신호 중 하나가 수신되자마자, 상기 수신기가 상기 회로 차단기를 닫아, 그 결과 전기 전력이 상기 장소에 공급되도록 하며, 소정의 제 1 시간 주기 동안 수신기에 의하여 상기 펄스 신호 중 하나를 수신하는데 실패하자마자, 상기 수신기가 상기 회로 차단기를 개방하여, 상기 장소로의 전기 전력 공급을 차단하도록 하는, 소정의 장소에 공급되는 전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 무선 전자 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜스미터는 트랜스미터의 특정 신원을 갖는 펄스를 부호화하는 부호 기(15)를 포함하고, 상기 수신기는, 상기 트랜스미터의 신원을 복호화하고 확인하는 복호기를 포함하는, 무선 전자 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 수신기(9) 및 수신기(6)는 부호화/복호화를 위하여 사용되는 동일한 암호(cipher)를 공유하며, 상기 동일한 암호는 인접한 장소 사이에서의 간섭의 부재를 보증하기 위하여 인접한 장소에서 사용되는 암호와는 다른, 무선 전자 장치.
  4. 제 1항, 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 트랜스미터(9)는 추가로 상기 트랜스미터가 프로그램화가능한 제 2 시간 주기 후 펄스 신호를 주기적으로 전송하도록 하기 위하여 트랜스미터 타이머(30)를 포함하는, 무선 전자 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 수신기(6)는 추가로 상기 회로 차단기에 연결된 수신기 타이머(17) 및 지연 회로(5)를 포함하고, 상기 수신기 타이머(17) 및 지연 회로(5)는, 프로그램화가능하고 상기 제 2 시간 주기보다 긴, 제 1 시간 주기 동안 상기 수신기에 의하여 상기 트랜스미터로부터 펄스 신호를 수신하는 것이 실패하자마자 상기 회로 차단기를 개방하도록 야기하는, 무선 전자 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스미터(9)는 추가로 리셋 수단(20)을 포함하고, 상기 리셋 수단은 트랜스미터에 의하여 즉각적으로 수신된 펄스를 초기화하고 그 결과 상기 수신기 타이머(17)가 리셋되는, 무선 전자 장치.
  7. 소정의 장소로 공급되는 전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 방법으로서,
    - 모바일 트랜스미터(9)에 의하여 펄스 신호를 무선으로 전송하는 단계;
    - 만일 상기 트랜스미터가 상기 수신기의 수신 범위 안에 있다면, 상기 장소의 주요 공급 라인(1)에 연결된 주요 회로 차단기(7)에 연결된 수신기에 의하여, 상기 무선 펄스 신호를 수신하는 단계;
    - 상기 수신기에 의하여 상기 펄스 신호 중 하나를 수신하자마자 상기 회로 차단기를 제어하도록 하고 상기 회로 차단기를 닫도록 하여, 그 결과 전력이 상기 장소에 공급되도록 하는 단계 ;
    - 제 1 시간 주기 동안 상기 펄스 신호 중 하나를 수신하는 것이 실패한 때에 상기 회로 차단기가 열리도록 하여 상기 장소로의 전기 전력 공급이 차단되도록 하는 단계를 포함하는, 소정의 장소로 공급되는 전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 추가로
    상기 트랜스미터 측 상에 상기 트랜스미터의 특정 신원을 갖는 펄스 신호를 부호화하는 단계; 및
    상기 수신기 측에서 상기 트랜스미터의 신원을 복호화하고 확인하는 단계를 포함하는, 소정의 장소로 공급되는 전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 방법.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 추가로,
    상기 트랜스미터(9)에서 부호화하고 상기 수신기(6)에서 복호화하기 위하여 각각 동일하게 분배된 암호를 사용하는 단계로서, 상기 암호가 제 1 장소에서 상기 각각의 트랜스미터/수신기 쌍에 의하여 사용된 상기 동일하게 분배된 암호가 서로 인접한 장소 사이에서 간섭의 부재를 보장하기 위하여 인접 장소에서 사용되는 것과 다른, 암호를 사용 단계를 포함하는, 소정의 장소로 공급되는 전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 방법.
  10. 제 7항, 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    추가로, 프로그램화가능한 제 2 시간 주기 후에 주기적으로 상기 트랜스미터가 상기 펄스 신호를 전송하도록 하기 위하여 트랜스미터(9) 안에 트랜스미터 타이머(30)를 사용하는 단계를 포함하는, 소정의 장소로 공급되는 전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 방법.
  11. 제 7항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 상기 회로 차단기(7)에 연결된 수신기 타이머(17) 및 지연 회로(5) 를 사용하여, 상기 제 2 시간 주기보다 길며 프로그램화가능한 제 1 시간 주기동안 상기 수신기에 의하여 상기 트랜스미터로부터 펄스 신호를 수신하는 것이 실패하자 마자 상기 회로 차단기를 열도록 야기하는 단계를 포함하는, 소정의 장소로 공급되는 전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 방법.
  12. 제 7항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 소정의 리셋 수단(20)이 작동할 때, 상기 트랜스미터에 의하여 즉각적으로 전송되어야 하는 펄스 신호를 초기화하고, 상기 수신기 타이머(17)가 리셋되도록 하는 단계를 포함하는, 소정의 장소로 공급되는 전기 전력의 자동 연결 및 차단을 위한 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 6항 중 어느 한항에 따른 적어도 두개의 무선 전자 장치를 사용하는 시스템으로서,
    제1 무선 전자 장치가 부호기/복호기를 위한 제 1 암호를 공유하는 트랜스미터(9) 및 수신기(6)를 포함하고 제 1 장소에서 사용되며, 그리고,
    제 2 무선 전자 장치가 제 1 장소에 인접한 제 2 장소에 사용되고, 추가로 상기 제 1 암호와는 다른 부호화/복호화를 위한 제 2 암호를 공유하고 있는 트랜스미터(9') 및 수신기(6')를 포함하는, 시스템.
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