KR20100030394A - Standby power control system, standby power control device, and standby power control method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지그비-전력선 통신(Zigbee-PLC)을 기반으로 전자기기의 대기전력소모를 제어하기 위한 대기전력 제어 시스템, 대기전력 제어장치, 및 대기전력 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a standby power control system, a standby power control device, and a standby power control method for controlling standby power consumption of an electronic device based on Zigbee-PLC.
일반적으로 가정, 사무실, 또는 공장 등에서 사용하는 전자기기는 냉장고 등과 같이 언제나 전원이 연결되어야 하는 것도 있지만, 공조기, TV, 검퓨터, 조명장치와 같이 사용자의 필요 및 환경에 의해 특정 시점에만 전원 연결이 필요한 것도 있다. 이와 같이, 특정 시점에만 전원 연결한 필요한 전자기기들은 사용되지 않을 경우 전원의 공급을 차단해야 대기전력의 소모를 막을 수 있다.In general, electronic devices used in homes, offices, or factories require power to be connected at all times, such as refrigerators, but only at certain points of time depending on the user's needs and environment, such as air conditioners, TVs, computers, and lighting equipment. There is also. As such, necessary electronic devices connected only to a certain point of time may be cut off from supply of power when not in use to prevent standby power consumption.
일반적인 전자기기의 전력 공급 시스템은 전원 콘센트에 전자기기 플러그를 접속시켜 전원을 공급받는다. 이러한 전자기기는 전원을 차단하고자 할 때 플러그를 콘센트에서 분리시켜야 하는 번거로움으로 인하여 항상 전원이 연결된 상태로 방치하기 쉬우며, 이에 따라 상당량의 대기전력을 소모하게 된다. 따라서, 불필요 한 전력 소모가 크고, 누전에 의한 화재의 위험성에 노출되기 쉽다.The power supply system of a general electronic device is powered by connecting an electronic device plug to a power outlet. These electronic devices are easy to leave the power connected always because of the hassle of disconnecting the plug from the power outlet when you want to cut off the power, thus consuming a considerable amount of standby power. Therefore, unnecessary power consumption is large, and it is easy to be exposed to the risk of fire due to a short circuit.
이러한 문제점을 해결하기 위해 대기전력 차단 콘센트와 자체 센서를 사용하여 전원이 제어되도록 하는 제어모듈을 포함하는 콘센트들이 사용되기도 한다.In order to solve this problem, an outlet including a standby power cut-off outlet and a control module for controlling power using its own sensor may be used.
하지만, 이러한 기술들은 콘센트의 위치 및 센서의 위치에 따라 음영지역이 발생하는 문제점들이 있다. 또한, 무선 제어모듈을 포함한 콘센트 및 무선 센서를 이용하여 음영지역의 문제점을 해결하기 위한 방법도 나오고 있지만, 하나의 제어기로 여러 개의 무선 모듈이 장착된 콘센트를 제어함에 있어서 무선 환경의 특수성으로 인한 통신의 신뢰성 문제와 전송거리의 제약 등으로 인해 원활한 제어를 위해서는 라우터 기능이 추가된 센서 모듈이 요구된다.However, these technologies have a problem in that the shadow area occurs depending on the position of the outlet and the position of the sensor. In addition, there is a method for solving the problem of the shadow area by using an outlet and a wireless sensor including a wireless control module, but communication due to the specificity of the wireless environment in controlling the outlet equipped with multiple wireless modules with one controller. Due to reliability problems and limitations in transmission distance, a sensor module with a router function is required for smooth control.
또한, 기존의 전력선 인프라를 통해 구축된 홈 네트워크 시스템에 이러한 시스템을 적용하기 위해서는 인프라 구축을 위한 추가적인 비용의 소비가 불가피하다.In addition, in order to apply such a system to a home network system built through an existing power line infrastructure, it is inevitable to consume additional costs for infrastructure construction.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상황 인지에 적합한 대기전력 제어를 통해서 가정, 사무실, 공장 내의 전력선에 연결된 모든 전자기기들의 대기전력을 효과적으로 줄임과 동시에 대기전력을 통합 제어 관리하는 대기전력 제어장치, 시스템 및 대기전력 제어방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is a standby power control device, system for controlling and controlling the standby power at the same time effectively reduce the standby power of all the electronic devices connected to the power line in the home, office, factory through the standby power control suitable for situation awareness And to provide a standby power control method.
상기 과제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 대기전력 제어 시스템은 전자 기기에 연결되어 상기 전자기기의 소비 전력을 계측하고, 상기 전자기기에 공급되는 전원을 연결하거나 차단시키는 전력선 통신 에이전트부; 환경 정보 및 상황 인지 정보를 감지하는 지그비 센서부; 및 상기 지그비 센서부로부터 제공되는 정보, 상기 전력선 통신 에이전트부로부터 제공되는 상기 전자기기의 소비 전력 정보 및 현재 설정된 대기전력 제어모드를 고려하여, 상기 전자기기에 공급되는 전원이 연결되거나 차단되도록 상기 전력선 통신 에이전트부를 제어하는 대기전력 제어장치;를 포함한다.The standby power control system according to the present embodiment for solving the above problems is connected to an electronic device to measure the power consumption of the electronic device, the power line communication agent unit for connecting or disconnecting the power supplied to the electronic device; A Zigbee sensor unit for sensing environmental information and situation awareness information; And the power line such that power supplied to the electronic device is connected or disconnected in consideration of information provided from the Zigbee sensor unit, power consumption information of the electronic device provided from the power line communication agent unit, and a currently set standby power control mode. It includes; standby power control device for controlling the communication agent unit.
또한, 본 실시예에 따른 대기전력 제어 방법은, 전자기기에 각각 연결된 복수의 전력선 통신 호스트, 및 복수의 지그비 센서와 대기전력 제어장치를 포함하는 대기전력 제어방법에 있어서, 현재 설정된 전자기기의 대기전력 제어모드가 외출모드인지 재택모드인지를 확인하는 단계; 상기 대기전력 제어모드가 재택모드인 경우, 상기 전력선 통신 에이전트에 각각 연결된 전자기기에 인가되는 대기전력이 차단 상태인지 또는 공급 상태인지 여부를 확인하는 단계; 상기 대기전력이 차단 상태인 경우, 해당 전자기기와 연결된 전력선 통신 에이전트의 소비 전력 정보를 확인하여 초기값으로 설정하고, 상기 전력선 통신 에이전트에 인접한 지그비 센서로부터 사용자 감지 정보를 수집하는 단계; 상기 사용자 감지 정보에 의해 사용자가 감지된 경우, 상기 전자기기에 대기전력이 공급되도록 제어하는 단계;를 포함한다.In addition, the standby power control method according to the present embodiment, the standby power control method comprising a plurality of power line communication host connected to each electronic device, and a plurality of Zigbee sensor and standby power control device, the standby of the currently set electronic device Confirming whether the power control mode is the home mode or the home mode; When the standby power control mode is a home mode, checking whether standby power applied to an electronic device connected to the power line communication agent is in a cutoff state or a supply state; Checking the power consumption information of the power line communication agent connected to the electronic device when the standby power is cut off, setting the initial power value, and collecting user sensing information from a Zigbee sensor adjacent to the power line communication agent; And when the user is detected by the user sensing information, controlling standby power to be supplied to the electronic device.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 대기전력 제어 방법은, 전자기기에 각각 연결된 복수의 전력선 통신 호스트, 및 복수의 지그비 센서와 대기전력 제어장치를 포함하는 전자기기의 대기전력 제어방법에 있어서, 현재 설정된 전자기기의 대기전력 제어모 드가 외출모드인지 재택모드인지를 확인하는 단계; 상기 대기전력 제어모드가 외출모드인 경우, 각각의 전력선 통신 에이전트에 설치된 잠금 스위치가 온 상태인지 오프 상태인지 확인하는 단계; 상기 잠금 스위치가 온 상태인 전력선 통신 에이전트의 경우, 현재의 상태를 유지시키고, 상기 잠금 스위치가 오프 상태인 전력선 통신 에이전트의 경우 해당 전력선 통신 에이전트에 연결된 전자기기에 대기전력이 공급되는 것을 차단시키는 단계;를 포함한다.In addition, the standby power control method according to an embodiment of the present invention, in the standby power control method of the electronic device comprising a plurality of power line communication host, each connected to the electronic device, and a plurality of Zigbee sensor and standby power control device, Checking whether the standby power control mode of the set electronic device is in the outing mode or the home mode; When the standby power control mode is an outgoing mode, checking whether a lock switch installed in each power line communication agent is on or off; Maintaining the current state in the case of the powerline communication agent in which the lock switch is in an on state, and in the case of the powerline communication agent in which the lock switch is in the off state, blocking standby power from being supplied to an electronic device connected to the powerline communication agent; It includes;
또한, 본 실시예에 따른 대기전력 제어장치는 외부 지그비 센서 및 외부 전자기기에 연결된 전력선 통신 에이전트와 통신을 수행하는 대기전력 제어장치에 있어서, 상기 외부의 지그비 센서와 통신하여 환경 정보 및 상황 인지 정보를 수집하여 제공하는 지그비 호스트; 상기 외부 전자기기에 연결된 상기 전력선 통신 에이전트와 통신하여 상기 전자기기의 소비 전력 정보를 수집하여 제공하는 전력선 통신 호스트; 및 상기 지그비 호스트 및 상기 전력선 통신 호스트로부터 제공되는 정보와, 기 현재 설정된 대기전력 제어모드에 기초하여 상기 전자기기에 공급되는 전원이 연결되거나 차단되도록 상기 전력선 통신 에이전트를 제어하는 제어부;를 포함한다.In addition, the standby power control device according to the present embodiment is a standby power control device for communicating with an external ZigBee sensor and a power line communication agent connected to the external electronic device, by communicating with the external ZigBee sensor environmental information and situation awareness information A Zigbee host to collect and provide; A power line communication host configured to communicate with the power line communication agent connected to the external electronic device to collect and provide power consumption information of the electronic device; And a controller configured to control the power line communication agent so that the power supplied to the electronic device is connected or disconnected based on information provided from the Zigbee host and the power line communication host and a preset standby power control mode.
본 실시예에 의하면, 전력선 통신 에이전트에 연결된 모든 전자기기들의 전자기기의 소비전력 정보와 사용자의 위치에 따라 전자기기들의 대기전력을 효율적으로 제어할 수 있어 전자기기의 통합 제어 및 관리를 통해 전력사용량을 줄일 수 있는 장점이 있다.According to the present embodiment, the standby power of the electronic devices can be efficiently controlled according to the power consumption information of the electronic devices of the electronic devices connected to the power line communication agent and the location of the user, and thus the power consumption can be controlled through the integrated control and management of the electronic devices. There is an advantage to reduce.
이하에서는 첨부된 예시 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the accompanying example drawings.
도 1은 본 실시예에 따른 대기전력 제어 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a standby power control system according to the present embodiment.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 대기전력 제어 시스템은 대기전력 제어장치(100)와, 지그비 센서부(200) 및 전력선 통신 에이전트부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the standby power control system according to the present embodiment includes a standby
대기전력 제어장치(100)는 제어부(10), 전력선 통신 호스트(12), 지그비 호스트(14), 디스플레이부(16), 입력부(18), 및 메모리(20)를 포함할 수 있다.The standby
제어부(10)는 대기전력 제어장치(100)의 각 구성 요소를 전반적으로 제어한다.The
전력선 통신 호스트(12)는 전자기기들(1~N)의 대기전력 제어를 위해 전력선 통신 에이전트부(300)와 통신을 수행한다. 지그비 호스트(14)는 지그비 센서부(200)와 통신하여 지그비 센서부(200)로부터 환경 정보 및 상황 인지 정보를 수집한다.The power
디스플레이부(16)는 제어부(10)의 제어에 의해 전자기기들(1~N)의 대기전력을 상태를 디스플레이하고, 각종 메뉴 및 모드 화면을 표시한다. 디스플레이부(16)는 터치 입력 기능을 수행하기 위해 터치스크린 등으로 구현될 수도 있으며, 이 경우 입력부(18)의 기능도 함께 수행하게 된다.The
입력부(18)는 사용자 입력을 수신하여 제어부(10)에 제공하며, 사용자 입력이란 현재의 대기전력 제어모드를 설정하는 입력을 의미한다. 예를 들어, 사용자는 입력부(18)를 통해 대기전력 제어 모드를 외출모드(Outdoor Mode) 또는 재택모드(Indoor Mode) 등으로 설정할 수 있다.The
메모리(20)는 제어부(10)의 제어에 의해 지그비 센서부(200) 및 전력선 통신 에이전트부(300)로부터 제공되는 데이터들을 저장한다.The
지그비 센서부(200)는 지그비 센서를 통해 환경 및 상황 인지 정보를 수집하여 통합 제어모듈(100)로 전송한다. 지그비 센서부(200)는 환경 정보 및 상황 인지 정보의 수집을 위해 온도 센서, 조도 센서, 적외선 센서, 또는 열감지 센서 등을 내장할 수 있다.The Zigbee
전력선 통신 에이전트부(300)는 복수의 전력선 통신 에이전트(#1~#N)를 포함하며, 지그비 센서부(200)의 정보를 이용하여 각각의 전자기기들(1~N)에 공급되는 전원을 연결하거나 차단하는 기능을 수행한다.The power line
대기전력 제어장치(100)는 지그비 센서부(200)의 정보와 전력선 통신 에이전트부(300)의 상태 정보를 이용하여 각각의 전력선 통신 에이전트(#1~#N)에게 대기전력을 차단하거나 공급하도록 하는 제어 명령을 전달함으로써 전자기기들(1~N)의 대기전력 제어기능을 수행하게 된다.The standby
도 2는 도 1의 전력선 통신 에이전트부를 구성하는 각각의 전력선 통신 에이전트의 구성을 도시한 블럭도이다.FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of each power line communication agent constituting the power line communication agent of FIG.
도 2를 참조하면, 전력선 통신 에이전트(300#1~300#N)는 전력선 통신 제어부(302), 계측부(304), 전원공급부(306), 전력선 신호 커플링부(308), 전원 차단부(312) 및 잠금 스위치(314)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the power
전력선 통신 제어부(302)는 대기전력 제어장치(100) 내의 전력선 통신 호스트(12)와 전력선 통신을 수행하고, 전력선 통신 에이전트(300)의 각 구성요소를 총괄적으로 제어한다.The power
계측부(304)는 전력선 통신 에이전트(300)에 연결된 전자기기(1)에서 소모되는 소비 전력과 전력선 통신 에이전트(300)의 자체 소비전력을 측정하기 위해 CT 센서를 포함할 수 있다. 또한, 계측부(304)는 계측한 소비 전력 정보를 전력선 통신 제어부(302)에 제공한다. 전원 공급부(306)는 전력선 통신 제어부(302)와 계측부(304)에 DC 전원을 공급한다.The
전력선 신호 커플링부(308)는 전력선 통신 제어부(302)에 전력선 통신 신호를 제공하여, 전력선 통신이 수행될 수 있도록 한다.The power line
전원 차단부(312)는 전력선 통신 제어부(302)의 제어신호에 따라 외부로부터 인가되는 AC 전원을 차단하거나 공급하는 기능을 수행한다.The
잠금 스위치(314)는 전력선 통신 에이전트(300)의 외부에 푸쉬 버튼 형태로 부착 설치되며, 잠금 스위치(314)의 온/오프 상태를 표시하기 위한 LED(Light Emitting Diode)를 포함한다. 잠금 스위치(214)는 전력선 통신 에이전트(300)의 대기전력 차단기능을 가능 또는 불가능하게 하는 기능을 수행한다.The
도 3 및 도 4는 본 실시예에 따른 대기전력 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 and 4 are flowcharts illustrating a standby power control method according to the present embodiment.
도 3을 참조하면, 먼저 대기전력 제어장치(100)는 지그비 센서부(200) 및 전력선 통신 에이전트부(300)로부터 초기 상태 정보 및 고유의 ID 정보를 수신한 다(S302). 여기서, 고유의 ID 정보란, 지그비 센서부(200)를 구성하는 각각의 지그비 센서 및 전력선 통신 에이전트부(300)를 구성하는 각각의 전력선 통신 에이전트에 할당된 ID를 의미한다.Referring to FIG. 3, first, the standby
대기전력 제어장치(100)는 현재 대기전력 제어모드가 외출모드(Outdoor Mode)인지 재택모드(Indoor Mode)인지 확인한다(S304). 확인 결과, 현재 대기전력 제어모드가 외출모드인 경우(S306:Y), 통합 제어모듈(100)은 각각의 전력선 통신 에이전트들(300)의 잠금 스위치(314)가 온 상태인지 또는 오프 상태인지를 확인하여, 확인된 잠금 스위치(314)의 상태 결과를 잠금 스위치 상태 관리 테이블에 저장한다(S308).The standby
대기전력 제어장치(100)는 잠금 스위치 상태 테이블을 참조하여 잠금 스위치(314)가 온 상태에 있는 전력선 통신 에이전트(300)는 현재의 대기전력 제어모드 상태를 유지시키고, 잠금 스위치(314)가 오프 상태에 있는 전력선 통신 에이전트(300)에게는 해당 에이전트에 연결된 전자기기(1)에 대기전력이 공급되는 것을 차단하도록 제어하는 명령을 전송한다(S310).The
또한, 대기전력 제어장치(100)는 지그비 센서부(200)로부터 제공되는 환경 정보 및 상황 인지 정보를 이용하여 현재의 대기전력 제어모드가 변경되었는지 여부를 판단한다(S312).In addition, the standby
대기전력 제어모드가 변경되지 않은 경우 즉, 대기전력 제어모드가 그대로 외출모드로 설정되어 있는 경우(S314:Y), 대기전력 제어장치(100)는 미리 설정된 소정 시간 동안 지그비 센서부(200) 및 전력선 통신 에이전트부(300)가 슬립 모드 및 저전력 모드(Low Power Mode)에서 동작되도록 제어한다(S316). 이는 불필요한 전력 소모를 최소화하기 위한 것이다.When the standby power control mode is not changed, that is, when the standby power control mode is set to the outgoing mode (S314: Y), the standby
슬립모드에서 깨어난 지그비 센서부(200)로부터 제공되는 환경정보 및 상황 인지 정보에 의해 모드 변경이 있다고 판단되는 경우, 또는 입력부(18)로부터 모드 변경 명령이 있는 경우(S318:Y) 대기전력 제어장치(100)는 대기전력 제어모드를 외출모드에서 재택모드로 변경한 후(S319), S314 단계로 복귀한다.When it is determined that there is a mode change by the environmental information and the situation recognition information provided from the Zigbee
이와 달리 S306 단계에서, 제어모드가 재택모드인 경우에 대해 도 4를 참조하여 설명한다.Unlike this, in the step S306, the case where the control mode is the home mode will be described with reference to FIG.
도 4를 참조하면, 대기전력 제어장치(100)는 각각의 전력선 통신 에이전트(300)의 대기전력 상태를 확인하여 대기전력 공급 상태인지 아니면 대기전력 차단 상태인지를 확인한다(S320).Referring to FIG. 4, the standby
전력선 통신 에이전트(300)가 전자기기에 대기전력을 차단하고 있는 상태인 경우(S322:Y), 대기전력 제어장치(100)는 해당 전력선 통신 에이전트(300)에 인접한 지그비 센서(200)를 통해 상황 인지 정보 및 환경 정보를 수집하여 해당 전력선 통신 에이전트(300) 주변에서 사용자가 감지되었는지를 확인하고, 해당 전력선 통신 에이전트의 소비전력 정보를 확인하여 초기 측정값으로 설정한다(S324). 여기서, 해당 전력선 통신 에이전트(300)에 인접한 지그비 센서(200)란 해당 전력선 통신 에이전트(300)와 동일한 ID를 갖는 지그비 센서(200)일 수 있다.If the power
사용자가 감지된 경우(S326:Y), 대기전력 제어장치(100)는 해당 전력선 통신 에이전트(300)에게 대기전력 공급명령을 전송한다(S328). 대기전력 공급명령에 의 해 해당 전력선 통신 에이전트(300)가 전자기기(1)에 대기전력을 공급한 후, 미리 설정된 일정 시간이 경과하면 대기전력 제어장치(100)는 해당 전력선 통신 에이전트(300)의 소비 전력을 다시 확인하여 초기 측정값과의 변화량을 검출한다(S330). If the user is detected (S326: Y), the standby
S330 단계에서, 소비 전력의 변화량이 초기 측정값보다 크지 않으면(S332:N), 대기전력 제어장치(100)는 사용자가 전자기기(1)를 사용하지 않는 상태로 판단하여 전자기기(1)에 대기전력의 공급이 차단되도록 해당 전력선 통신 에이전트(300)를 제어한 후(S334), S320 단계로 복귀한다.In step S330, if the amount of change in power consumption is not greater than the initial measured value (S332: N), the standby
또한, S322 단계에서, 전력선 통신 에이전트(300)가 전자기기(1)에 대기전력을 공급하고 있는 상태인 경우(S322:N), 대기전력 제어장치(100)는 해당 전력선 통신 에이전트(300)의 잠금 스위치(318)의 온/오프 상태를 확인하고(S336), 그 결과에 따라 S330 단계 또는 S322 단계로 복귀하도록 구성할 수 있다(S338).In operation S322, when the power
또한, 본 실시예에 의하면, 내부에 특별한 장치가 포함되지 않은 일반적인 전자기기들도 전력선 통신 에이전트(300)에 연결함으로써, 전자기기의 대기전력 제어 및 관리가 용이한 장점이 있다.In addition, according to the present embodiment, by connecting the general electronic devices that do not include a special device therein to the power
또한, 본 실시예에 의하면, 지그비 센서(200)를 통한 환경 정보 및 상황 인지에 따라서 전자기기의 대기전력을 효과적으로 차단하는 것과 동시에 대기전력 제어장치(100)로부터 각각의 전자기기들의 소비전력량을 관리 가능하므로 사용자 개개인별 맞춤형 에너지 관리계획을 수립할 수 있다.In addition, according to the present embodiment, the standby power of the electronic device is effectively blocked according to the environmental information and the situation recognition through the
또한, 기존의 전력선 통신 기반의 홈 네트워크 제어시스템의 월 패드(wall pad)에 대기전력 제어장치(100)의 기능을 추가적으로 적용함으로써 홈 네트워크 제 어는 물론 대기전력 제어까지 가능한 시스템을 구성할 수 있는 장점이 있다.In addition, by applying the function of the standby
본 발명은 상술한 바람직한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술 사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 간주한다.It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described preferred embodiments, and that various modifications, changes, substitutions or additions can be made without departing from the spirit of the invention. If you have it, you can easily understand it. If the implementation by such improvement, change, substitution or addition falls within the scope of the appended claims, the technical idea is also regarded as belonging to the present invention.
도 1은 본 실시예에 따른 대기전력 제어 시스템의 구성을 도시한 블럭도.1 is a block diagram showing the configuration of a standby power control system according to the present embodiment.
도 2는 도 1의 전력선 통신 에이전트부를 구성하는 각각의 전력선 통신 에이전트의 구성을 도시한 블럭도.FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of each power line communication agent constituting the power line communication agent of FIG.
도 3 및 도 4는 본 실시예에 따른 대기전력 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.3 and 4 are flowcharts illustrating a standby power control method according to the present embodiment.
Claims (14)
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