KR20090030737A - 디지털 요금표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기, 가스, 수도 등과 관련된 물리량들을 측정할 수 있는 디지털 계량기에 부착하여 사용량과 더불어 사용요금을 디스플레이할 수 있는 디지털 요금표시장치에 관한 것으로, 센서부로부터 측정된 신호를 디지털 변환하여 사용량을 계산하고, 입력된 단가와 사용량을 이용하여 사용요금을 계산하고, 계산된 사용량과 사용요금을 각각 디스플레이한다. 여기에서 단가의 입력은 외부 통신 입력(무선통신입력 혹은 유선통신입력), 키패드 입력 혹은 음성 입력 방식 등을 이용할 수 있다.

따라서 본 발명의 디지털 요금표시장치는 사용자 친화적으로 유도 가능하고, 디스플레이되는 요금을 직접 확인함으로써 에너지 자원의 계획적인 소비를 유도할 수 있으며, 결과적으로 개인 및 국가 전체적으로 에너지 및 자원 절약이 가능한 효과를 기대할 수 있다.

디지털 요금표시장치, 계량기, 디스플레이, 입력부, 마이크로 컨트롤러, 표시부

Description

디지털 요금표시장치{Digital Charging Meter}

본 발명은 전기, 가스, 수도 등과 관련된 물리량들을 측정할 수 있는 디지털 계량기에 부착하여 사용량과 더불어 사용요금을 디스플레이할 수 있는 디지털 요금표시장치에 관한 것이다.

현재, 가정, 사무실, 공장 등에서 공급받고 있는 전기, 가스, 수도 등 에너지 및 자원의 사용량을 계량하기 위해서 아날로그 방식의 계량기들이 주로 사용되고 있으며, 유선 및 무선 통신 방식의 보급과, 디지털 기술의 발달로 인하여 계량 오차의 향상과 원격 검침이 용이한 디지털 계량기들이 개발되어 보급되기 시작하고 있다.

그러나 상기와 같은 디지털 계량기의 경우에도 사용량을 검침 후 별도의 계산을 통하여 사용요금을 산출하기 때문에 현장에서 바로 인식하기가 곤란한 것이었다.

특히, 소비자의 경우에는 전기, 가스, 수도 등의 사용량을 가지고 사용요금 을 산출하기가 어렵기 때문에 에너지 절약을 통한 금전적인 가치를 쉽게 판단할 수가 없는 것이었다.

본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로,

본 발명의 목적은 현재 사용되고 있는 디지털 계량기들이 사용량 만을 디스플레이하고 있는 것에 대하여 사용요금의 디스플레이 가능한 디지털 요금표시장치를 제공하고 하는 것이다.

다른 목적은 디지털 방식으로 변화되고 있는 각종 디지털 계량기들에 모두 적용이 용이한 디지털 요금표시장치를 제공하여 에너지 및 자원 절약에 대한 경각심을 고취시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 디지털 요금표시장치는 사용한 물리량들의 단가 등의 정보를 원격으로 전송받기 위한 통신모듈, 측정하고자 하는 물리량을 계량하기 위한 신호입력부, 계량된 물리량을 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환부, 정보저장용 메모리, 사용량 및 사용요금 표시방식 전환용 푸시버튼, 사용요금 디스플레이 제어부, 그리고 사용량 및 사용요금 디스플레이부, 시간관련 정보 획득을 위한 하드웨어 회로, 필요에 따라 설치되는 물리량 변환회로, 그리고 각종 처리를 위한 마이크로컨트롤러로 구성된다.

또한 상기 처리모듈로는 전월, 누적, 현월 사용양 계산 및 표시 모듈, 전월, 누적, 현월 사용요금 계산 및 표시 모듈, 시간정보 계산 모듈, 통신처리 모듈을 가 지도록 한 것이다.

본 발명의 디지털 요금표시장치는 사용한 계량기의 물리적인 양뿐만 아니라 그사용량에 따른 사용요금도 병행하여 표시하도록 한 것으로 푸시버튼을 눌려 기존의 사용양 및 사용요금과 비교할 수 있도록 한 것이다.

즉, 사용량 및 사용요금은 기본적으로 현월 사용 중인 값을 표시하되 전월사용량 및 전월사용요금을 표시하기 위한 푸시버튼과 누적사용량 및 누적사용요금을 표시하기 위한 푸시버튼을 제공하여 사용자의 요구에 따라 정보가 표시될 수 있도록 한특징이 있다.

따라서 디지털 요금표시장치는 사용자 친화적으로 유도 가능하고, 디스플레이되는 요금을 직접 확인함으로써 에너지 자원의 계획적인 소비를 유도할 수 있으며. 결과적으로 개인 및 국가 전체적으로 에너지 및 자원 절약이 가능한 효과를 기대할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타내는 디지털 요금표시장치의 블럭도,

본 발명의 디지털 요금계(10)는 전기, 가스, 수도 등의 검침을 위하여 설치 되는 계량기 내부에 장착될 수도 있으며, 기존의 계량기와 별도로 구성되어 내부에 전기적인 결선을 연결될 수도 있다.

상기한 디자털 요금계(10)는 크게 여러가지 신호가 입력되는 입력부(5)와, 상기 입력부(5)을 통하여 인가되는 신호를 연산하는 마이크로 컨트롤러(15)와, 마이크로 컨트롤러(15)의 연산된 값을 나타내는 표시부(20)로 구성된다.

입력부(5)는 아날로그 디지털 컨버터(2)를 통하여 연결된 신호입력부(1)와, 사용요금 및 사용량 표시전환용 신호를 인가시키는 푸시버튼(3)과, 시간관련된 정보를 공급하는 시간관련 하드웨어(4)과, 각종 정보 및 처리모듈의 데이터를 저장하는 메모리(6)와, 전력선 또는 인터넷 등의 통신을 통하여 외부와 정보를 교환하는 통신모듈(7)로 구성되어 있다.

도시하지 아니한 계량기의 계측된 양은 이 인가되는 신호입력부(1)가 아날로그 디지털 컨버터(2)를 통하여 마이크로 컨트롤러(15)에 인가되게 구성되어 있다.

이때 물리량의 변환이 필요한 경우 변환을 위한 장치가 신호입력부(1)내에 포함되고 있다. 예를 들어 전력량계를 측정하는 경우에는 도면과 같이 물리량 변환부(11)를 사용하며, 물리량 변환부(11)는 전력 계량기내의 회전판에 구멍을 천공하고, 포토다이오드 및 포토트랜지스터를 사용하여 회전판의 회전수를 전기적인 신호로 변환시켜 신호입력이 되게 구성하고 있다.

상기한 푸시버튼(3)은 사용량 및 사용요금 표시전환용 버튼으로서 푸시버튼이 눌려짐에 따라 전월 사용량/사용요금, 누적사용량/사용요금, 현월사용량/사용요금 등이 순차적으로 표시되며, 상기한 시간관련 하드웨어(4)는 사용량 및 사용요금 계산에 요구되는 시간정보를 제공하기 위한 회로로 사용된다.

마이크로 컨트롤러(15)는 사용량 계산 및 표시모듈(16), 사용요금 계산 및 표시모듈(17), 시간정보 처리모듈(18), 통신처리모듈(19)를 구비되어 있고, 이와 같이 각각의 모듈단위로 구별하여 서로의 연산처리 속도를 높이고 있다.

상기한 사용량 계산 및 표시모듈(16) 및 사용요금 계산 및 표시모듈(17)은 계량된 물리량을 처리하여 전월, 누적, 현월 사용량 및 사용요금을 계산하고 푸시버튼에 따라 사용량 및 사용요금 표시를 전환하기 위한 모듈이며, 상기한 시간정보 처리모듈(17)은 용량 및 사용요금 계산에 요구되는 시간을 시간관련 하드웨어 회로를 이용하여 처리하기 위하여 사용된다.

그리고 상기 표시부(20)는 마이크로 컨트롤러(15)의 연산 값을 나타내는 것으로 디스플레이 제어부(21)를 통하여 디스플레이(22)가 연결되게 구성되어 있으며, 디스플레이(22)에는 사용요금 및 사용량을 나타내도록 구성되어 있다.

일반적으로 사용되고 있는 아날로그 전력량계는 사용량을 회전판의 회전수에 1회전에 해당하는 전력량을 곱하여 계산하고 있다. 이에 본 발명은 물리량 변환부(11)에서 전력량계의 회전판이 회전시 광전변환 수단을 사용하여 포토트랜지스터가 구동하는 전기적인 변환된 신호로부터 신호처리를 거쳐 구하고 통신모듈로부터 원격으로 입력된 회전판 1회전당의 전력량을 곱하여 사용량을 계산하고 있다.

한편 물리량이 직접 입력되는 경우에는 물리량을 디지털 신호로 변환하고 적분공식을 이용하여 적분하여 사용량을 계산한다.

사용요금의 경우에는 위에서 구한 사용량과 통신모듈로부터 입력된 단가를 곱하여 계산할 수 있다.

여기에서 단가의 입력은 외부 통신 입력(무선통신입력 혹은 유선통신입력)방식을 사용하고 있으나 키패드 입력 혹은 음성 입력 방식 등을 이용할 수 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작과정을 도 2의 플로우챠트를 기준으로 설명하면 다음과 같다.

상술한 바와 같이 물리량 변환부(11)를 통하거나 직접 신호입력부를 통하여 입력된다. 즉, 계량기의 물리량 입력 스텝(S1)을 통하여 인가되는 신호가 물리량 변화가 필요한 경우에는 스텝(S2)에서 물리량 변환회로(11)로 진행되는 스텝(S3)을 수행하고, 물리량 변화가 필요없는 경우에는 바로 아날로그 디지탈 컨버터(2)를 통하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환스텝(S4)을 수행하여 측정된 값이 마이크로 컨트롤러(15)의 사용량계산 및 표시모듈(17)에 입력하게 된다.

즉, 스텝(S8)에서 사용량을 연산하고, 다음의 사용요금 계산 모듈 스텝(S9)에서 사용요금을 연산하게 된다.

이때 시간정보처리 모듈(18)을 구동하는 시간정보처리 스텝(S5)에서 사용기간을 정하게 되고, 통신처리모듈 스텝(S6)에서 통신선으로 전달되는 기준값을 전달받아 스텝(S7)을 통하여 메모리에 저장한 후 사용량 계산모듈(16)의 실행시 전달하게 된다.

이와 같이 사용량의 계산이 완료되면, 사용요금 계산모듈 스텝(S9)으로 진행하여 상기 사용량에 따른 사용요금을 연산하여 사용량 및 사용요금 표시모듈(스텝S11)로 보낸다.

이 표시모듈에서 사용량 및 사용요금 디스플레이(22)을 통하여 사용량 및 사용요금을 나타낸다(S12).

이때 푸시버튼 상태 감지스텝(S10)을 통하여 현재 푸시된 상태를 감지하는 것으로 푸시버튼이 물려짐에 따라 전원사용량/사용요금, 누적사용량/사용요금, 현월사용량/사용요금 순으로 표시하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 에너지를 사용한 계량량 및 그 계량량에 해당되는 사용요금이 같이 디스플레이되도록 한 것으로 항상 사용자는 전월, 현월, 누적된 값을 비교하면서 에너지 절약을 기할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타내는 디지털 요금표시장치의 블러도,

도 2는 본 발명의 디지털 요금표시장치의 구동 플로우챠트이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 신호입력부 3 : 푸시버튼

5 : 입력부 10 : 디지털 요금계

11 물리량 변환부 15 : 마이크로 컨트롤러

20 : 표시부 S1, S2, S3,... : 스텝

Claims (3)

1. 아날로그 디지탈 컨버터(2)를 통하여 연결된 신호입력부(1), 다단의 표시를 나타내기 위하여 구동시키는 푸시버튼(3)과, 사용량 및 사용요금 계산에 요구되는 시간정보를 가지는 시간관련 하드웨어(4), 각종 정보 및 처리모둘의 데이터를 저장하고 있는 메모리(6), 외부로 정보를 송수신하는 통신모듈(7)로 구성된 입력부(5)와;

   상기 입력부(5)에 연결되어 입력부의 상태신호를 받아 연산하고 처리하고, 계량된 물리량을 처리하여 전월, 누적, 현월 사용량 및 사용요금을 계산하고 푸시버튼에 따라 사용량 및 사용요금 표시를 전환하기 위한 사용량 계산 및 표시모듈(16) 및 사용요금 계산 및 표시모듈(17)과, 상기한 사용량 및 사용요금 계산에 요구되는 시간을 시간관련된 정보를 제공하는 시간정보 처리모듈(17)과, 외부로 정보를 송수신하는 통신처리 모듈(19)로 구성된 마이크로 컨트롤러(15)와;

   상기 마이크로 컨트롤러(15)와 연결되어 외부로 정보를 표시하기 위한 디스플레이제어부(21) 및 디스플레이(22)로 구성된 표시부(20)와;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 요금표시장치
2. 제 1항에 있어서,

   입력부(5)에는, 물리량 변환부(11)는 전력 계량기내의 회전판에 구멍을 천공 하고, 포토다이오드 및 포토트랜지스터를 사용하여 회전판의 회전수를 전기적인 신호로 변환시키는 물리량 변화부(11)가 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 요금표시장치
3. 제 1항에 있어서,

   다단의 표시를 나타내기 의하여 구동시키는 푸시버튼(3)의 작동시마다,

   전월사용량/사용요금, 누적사용량/사용요금, 현월사용량/사용요금의 순으로 연산되게 마이크로 컨트롤러(15)가 구동되는 것을 특징으로 하는 디지털 요금표시장치

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