KR20140074863A - 원격 제어식 전력 유닛 - Google Patents

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KR20140074863A
KR20140074863A KR1020137016399A KR20137016399A KR20140074863A KR 20140074863 A KR20140074863 A KR 20140074863A KR 1020137016399 A KR1020137016399 A KR 1020137016399A KR 20137016399 A KR20137016399 A KR 20137016399A KR 20140074863 A KR20140074863 A KR 20140074863A
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controllable switch
remote
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remote control
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KR1020137016399A
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Inventor
윌리엄 후앙
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인텍 어메리카, 인크.
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Abstract

본 발명에 따른 원격 제어식 스위칭 시스템은, 저장된 적어도 하나의 특정 디지털 원격 유닛 식별 코드, 상기 코드 및 연결 명령어를 전송하는 수단, 상기 코드와 온 명령어를 전송하는 수단 및 상기 코드와 오프 명령어를 전송하는 수단을 포함하는 원격 제어 유닛 및 제어 가능한 스위치를 포함하고, 상기 제어 가능한 스위치는 콘센트의 전력을 제어하는 수단, 상기 원격 제어 유닛에 의해 전송된 상기 명령어들 및 상기 식별 코드를 수신하는 수단, 상기 제어 가능한 스위치 상의 연결 제어부가 작동되어 상기 제어 가능한 스위치가 수신 가능하게 될 경우에만, 상기 식별 코드가 연결 명령과 함께 동반되면, 상기 식별 코드를 저장하는 수단, 및 특정 수신 전송 내용 내의 상기 디지털 원격 유닛 식별 코드를 상기 저장된 코드와 비교하고, 상기 수신된 디지털 원격 유닛 식별 코드가 상기 저장된 코드와 일치할 때, 동반된 명령들에 응답함으로써, 상기 원격 제어 유닛으로부터의 명령어에 따라 콘센트로의 전력을 공급 및 차단하는 수단을 포함한다.

Description

원격 제어식 전력 유닛{REMOTE CONTROL POWER UNITS}
본 발명은 2010년 11월 26일자로 출원된 미국출원번호 61/417360에 근거하여 우선권 및 이익을 청구한다.
본 발명은 원격 제어식 전력 유닛에 관한 것이다.
현대의 가정에서는, 예를 들어, 램프, 개인용 컴퓨터, 프린터, 텔레비전, 라디오, 음향 시스템, 게임기, 서류 파쇄기, 전화 시스템 및 전자 레인지 등을 포함하여 그 수가 점차 증가하고 있는 다소 복잡한 전자 및 전기 장치들을 구비하고 있다. 이러한 많은 전자 및 전기 장치들에 있어서의 문제점으로는 이들의 전원이 결코 완전하게 꺼지지 않는다는 것이다. 예를 들어, 어떤 장치가 표면적으로 "꺼져있는(turn off)" 경우라 할지라도, 실제적으로 그 장치는 대기 상태에 있는 것으로 계속해서 전력을 소모하게 된다. 몇몇 경우에 있어, 이렇게 계속 소모되는 전력은 내장된 시계를 작동시키거나, 또는 빠르게 작동시키기 위한 상태로 상기 장치를 유지시키는데 사용된다. 사람들은 점차, 대기 전력의 소모(standby power consumption)로 인해 발생되는 이러한 "의사 부하(phantom load)" 또는 "뱀파이어 부하(vampire load)" 대기 중에서의 이산화탄소 양을 증가시키는 원인이 되는 값비싼 전력 낭비라는 것을 인식하게 됐다. 이러한 전력 낭비의 다른 원인으로는 의사 부하 문제가 없는 장치들에서 비롯된다. 즉, 이들은, 스위치를 껐을 경우, 전력을 소모하지 않는 장치들이다. 그러나, 이는 주로, 상기 장치들이 불가능하지는 않더라도 온-오프 스위치에 도달하기 어려운 불편한 위치에 있는 경우로서, 따라서, 이러한 장치들은 영구적으로 전원이 켜져 있게 된다.
상술된 문제점에 대한 하나의 해결책으로는 상기 문제의 장치들을 멀티 탭(power strip)에 접속시키는 것으로, 여기서 상기 멀티 탭은 (멀티 탭 상의 모든 콘센트(outlets)에 대해 전원을 차단할 수 있는) 마스터 온-오프 스위치나, 또는 각각의 콘센트 (그에 따라 각각의 장치)에 대해 개별적으로 전원을 공급 및 차단하도록 하는 개별 스위치들을 갖는다. 만약 상기 멀티 탭에 쉽게 접근 가능하면, 콘센트에 접속된 모든 장치들의 전원을 쉽게 연결 및 차단할 수 있지만, 불행하게도, 이러한 방식이 항상 편리하지만은 않다. 어떤 사람이 어두운 방안의 반대편에서 램프를 켜고자 하는 경우를 가정할 때, 비록 상기 멀티 탭에 쉽게 접근할 수는 있지만, 불을 켜기 위해 어두운 방을 가로지르는 것이 어렵거나 위험할 수 있다. 마찬가지로, 어떤 사람이 침대에 누운 상황에서 텔레비전을 켜거나 또는 불을 켜기 원하는 경우, 상기 멀티 탭이 방의 반대쪽에 위치하고 있다면, 이는 명백히 매우 불편한 상황이 된다. 그 결과, 원격 제어식 전력 콘센트 스위치의 사용이 크게 증가하고 있다. 일반적으로 이러한 스위치들은, 도 2에 도시된 바와 같이, 소형 핸드헬드 원격 장치(small handheld remote)에 의해 작동될 수 있다. 이러한 스위치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 멀티 탭에 위치하거나, 도 1에 도시된 바와 같이, 벽 콘센트(wall outlet)에 접속되고 스위치될 가전기기 또는 일반적인 멀티 탭(이에 의해 다수의 가전기기들을 제어할 수 있음)이 접속되는 유니트 또는 모듈에 위치될 수 있다. 또는 이러한 스위치는 상기 벽 콘센트 자체에 내장될 수 있다. 상기 원격장치는 음향(sound) 또는 전자기 에너지를 통해 스위치와 교신할 수 있다. 일반적으로, "무선(radio)" 주파수 범위 (약 30kHz 내지 300GHz)내의 전자기 방사선(electromagnetic radiation)을 사용하는 것이 바람직하며, 이는, 상기 방사선이 고형 물체들을 관통하여 가구 뒤쪽 또는 다른 방에 있는 기기들을 제어할 수 있기 때문이다. 미국과 같은 특정 국가들에서는 433MHz의 무선 주파수를 선호한다. 멀티 탭 또는 콘센트는, 또한, 건물의 전력 전달 와이어를 통해 이들에게 전송되는 전자기 신호에 의해 제어될 수 있다. 본 발명은 주로 상기 원격 장치가 대기 중으로 전송된 전자기 방사선에 의해 멀티 탭 또는 전력 콘센트와 직접 교신하는 시스템에 관한 것이다. 이러한 형태의 원격 전력 스위치에서의 문제점으로는 원격 제어장치와 이 원격 제어장치가 제어하는 스위치를 어떻게 조정할 것인지에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 원격 제어식 스위칭 시스템은, 저장된 적어도 하나의 특정 디지털 원격 유닛 식별 코드, 상기 코드 및 연결 명령어를 전송하는 수단, 상기 코드와 온 명령어를 전송하는 수단 및 상기 코드와 오프 명령어를 전송하는 수단을 포함하는 원격 제어 유닛 및 제어 가능한 스위치를 포함하고, 상기 제어 가능한 스위치는 콘센트의 전력을 제어하는 수단, 상기 원격 제어 유닛에 의해 전송된 상기 명령어들 및 상기 식별 코드를 수신하는 수단, 상기 제어 가능한 스위치 상의 연결 제어부가 작동되어 상기 제어 가능한 스위치가 수신 가능하게 될 경우에만, 상기 식별 코드가 연결 명령과 함께 동반되면, 상기 식별 코드를 저장하는 수단, 및 특정 수신 전송 내용 내의 상기 디지털 원격 유닛 식별 코드를 상기 저장된 코드와 비교하고, 상기 수신된 디지털 원격 유닛 식별 코드가 상기 저장된 코드와 일치할 때, 동반된 명령들에 응답함으로써, 상기 원격 제어 유닛으로부터의 명령어에 따라 콘센트로의 전력을 공급 및 차단하는 수단을 포함한다.
도 1은 원격 장치를 이용하는 단일 콘센트를 도시한다.
도 2는 원격 장치를 도시한다.
도 3은 각각의 콘센트가 개별적으로 제어될 수 있는 멀티 탭을 도시한다.
도 4는 원격 장치의 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 원격 장치에 의해 제어되는 스위치의 블록도이다.
이를 위한 하나의 방법으로, 상기 콘센트와 원격 장치 모두에 기계식 코드 선택 스위치 (또는 스위치들)를 제공하는 것이다. 상기 원격 장치 및 스위치를 동일한 코드로 설정함으로써, 원격 장치 및 스위치 간의 교신이 가능하게 된다. 이러한 접근법에 있어서의 장점은, 본질적으로 무한정한 수의 스위치 유닛들을 동일한 코드로 설정하여 단일 원격 장치로 제어할 수 있다는 점이다. 이러한 접근법의 단점은, 코드 스위치를 설정하는 것이 어려우며, 또한 기계식 코드 스위치가 아직은 잠재적인 시스템 결함의 한 원인이 된다는 점이다. 더욱이, 코드 스위치 및/또는 스위치들은 상대적으로 제한된 수(일반적으로 일 백보다 적은)의 코드를 제공한다. 이는, 이웃 사람이 동일한 코드를 갖는 원격 장치를 사용하게 될 가능성이 커서 원치 않는 간섭을 받을 수도 있게 된다는 것을 의미한다.
또한, 최근의 디지털 기술은 다수의 미리 설정된 코드들 중의 하나를 갖는 원격 장치들을 제공하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 하나의 디지털 식별 코드가 20 비트(bits)의 크기를 갖고 있다면, 백 만개 이상의 상이한 코드들을 제공할 수 있다. 다시 말해서, 백 만개 이상의 다른 원격 유닛들이 공급될 수 있으며, 이는 간섭 가능한 원격 장치를 갖는 이웃이 존재할 가능성을 극단적으로 적게 만든다. 다수의 식별 코드들 중의 하나로 이미 "플래쉬된(flashed)" 원격 장치가 제공된다면, 코드 스위치들을 설정하는 등의 상기의 문제점은 제거된다. 그러나, 특정 원격 장치에 특정 전력 스위치를 연결시키는 문제는 여전히 남아 있게 된다. 종래의 한 장치에서는, 스위치가 처음으로 전원에 접속되거나 및/또는 특정 버튼 또는 버튼들의 조합을 누르는 경우, 상기 스위치를 "수신 가능하게(receptive)" 함으로써 이러한 문제를 해결하고 있다. 일단 상기 스위치가 "수신 가능하게" 되면, 상기 스위치는 미리 설정된 시간 동안 원격 장치로부터의 전송을 "기다린다(listen)". 상기 스위치가 전송을 "받어나(hear)" 또는 설정된 시간이 지나면, 그 기기는 일반적인 "수신 불가능(non-receptive)" 모드로 전환된다. 이러한 형태의 시스템에 있어서, 상기 원격 장치는 다수의 디지털 방식으로 코드화된 명령(digitally coded commands)을 전송할 수 있다. 각각의 명령은 특정 원격 장치의 식별 코드를 포함한다. 상기 스위치가 "수신 가능하게" 되어, 상기 코드를 "받게" 되면, 상기 스위치는 탑재하고 있는 메모리에 그 코드를 기록한다. 그 후, 상기 스위치는 기록된 코드를 포함하는 명령에만 응답하게 된다. 본 분야의 숙련자라면, 착신된 디지털 무선 명령을 메모리에 저장된 코드와 비교하여 오직 저장된 코드를 포함하는 전송 내용에만 따르도록 하는 문제에 대한 많은 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션들이 있다는 것을 바로 이해할 수 있을 것이다. 상기 코드를 저장하기 위해 "플래쉬" 또는 배터리 백업형 메모리를 사용하는 것이 바람직하다. 그렇지 않다면, 상기 스위치가 전원으로부터 분리될 때 마다, 특정 원격 장치와의 연결(association/linking)이 끊어지게 된다. 이러한 시스템에서의 문제점은, 스위치가 수신 가능한 동안, (상기 원격 장치로부터 발생된 것이 아닌) 다른 신호를 수신하게 될 가능성이 있다는 것이다. 433MHz와 같은 특정 주파수를 사용하는 많은 장치들로 인해, 이러한 가능성은 결코 작지 않다. 소정의 결과를 얻을 때까지 상기 연결 공정을 반복할 수 있기 때문에, 이러한 문제점이 반드시 치명적인 것은 아니지만, 이는 사용자로 하여금 혼란을 일으켜 불만을 초래할 수 있다.
본 발명에 있어서, 이러한 연결 문제는, 상기 스위치 및 원격 장치 모두에 상기 연결 공정을 시작하는 버튼 또는 버튼들의 조합을 구비함으로써 해결된다. 상기 스위치 상의 연결 버튼 또는 연결 버튼 조합(linking button combination)을 작동시킴으로써 스위치가 "수신 가능하게" 된다. 상기 "버튼 조합"은 다수의 버튼을 동시에 (또는 미리 규정된 시퀀스(sequence)에 따라) 누르는 작업을 의미한다. 예를 들면, "온(ON)" 버튼과 "오프(OFF)" 버튼 모두가 존재하는 경우, 양쪽 버튼 모두를 동시에 누름으로써 연결 버튼으로서 작동하게 할 수 있다. 상기 원격 장치 상의 연결 버튼 또는 연결 버튼 조합을 누르는 작업은 상기 원격 장치로 하여금 특별한 연결 명령을 전송하도록 한다. 상기 수신 가능한 스위치가 이러한 명령을 수신하면, 상기 스위치는 원격 장치에 대한 관련된 식별 코드를 메모리에 저장하게 된다. 연결 명령의 존재에 대한 요건은, 잘못된 전송에 의한 데이터가 원격 코드로서 부주의하게 저장되는 일이 거의 없게 한다. 상기 스위치의 수신 가능한 기간을 연결 버튼 또는 연결 버튼 조합이 실제로 눌려지는 시간으로 제한함으로써 잘못된 코드를 저장할 가능성을 더욱 감소시키게 된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
이러한 시스템은 단일 원격 장치가 본질적으로 어떤 개수의 원격 스위치들이든 이들과 연결될 수 있도록 허용한다. 즉, 매우 큰 시스템을 쉽게 구성할 수 있다. 매우 넓은 영역에 걸쳐 흩어진 스위치들을 연결시킬 수 있게 된다. 이 경우, 특정 스위치는, 상기 원격 장치가 범위내에 있는 경우에만 응답하게 된다. 특정 스위치가 두개 이상의 특정 원격 장치에 응답하도록 이러한 시스템을 손쉽게 변경시킬 수 있다는 것 또한 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기 스위치가 하나가 아닌 4개의 내장 메모리 위치를 구비하는 경우, 상기 스위치는 4개의 다른 특정 원격 장치들과 연결될 수 있다. 상기 원격 장치의 개수에 대한 실질적인 제한은 없지만, 주변에 놓인 다수의 유사한 원격 장치들을 갖는 문제만으로 인해, 실질적으로 4개에서 8개 사이로 제한될 수 있다. 이는, 각기 특정 코드에 대응하는 (즉, 별도의 원격 장치와 같은 역할을 하는) 다수의 버튼을 갖는 원격 장치를 실제로 제공함으로써 완화될 수 있다. 이는, 단순한 핸드헬드 원격 장치로 8개 또는 그 이상의 상이한 스위치들 또는 스위치들의 그룹들을 제어할 수 있도록 한다.
본 분야의 숙련자라면, 상술된 시스템을 구현하는데 매우 다양한 디지털 메시지 구조가 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상기 디지털 명령어의 개수, 내용 및 길이는 폭넓게 변경될 수 있다. 상기 원격 장치의 식별 정보를 인코딩하는데 사용되는 비트의 개수는 다양할 수 있다. 간섭을 피하기 위해 다른 변조 및 체크섬 형식(checksum schemes)이 사용될 수도 있다. 하나의 가능한 30 비트 메시지 형식은 다음과 같다: 시작-비트(1비트) + 원격 장치 ID 어드레스 비트(20비트) + 데이터 비트(온, 오프 또는 연결에 대해 8비트) + 싱크 엔드(Sync End)(1비트). 도 2에 도시된 원격 장치(2)는, 작동을 나타내는 LED(23), (버튼(22)의 순차적 눌림에 의해) 온 명령 또는 오프 명령 중의 하나를 송신하기 위한 명령 버튼(22) 및 연결 명령을 송신하기 위한 연결 버튼(21)을 포함한다. 본 분야의 숙련자라면, 8비트의 데이터가, 필요한 경우, "온", "오프" 및 "연결" 보다 훨씬 복잡한 명령어를 감안한 것이라는 것을 알 수 있을 것이다. 더욱이, 오프 버튼 및 온 버튼 모두를 제공하는 것은 단순한 변경에 해당한다. 도 1은 상기 원격 장치(2)를 이용하는 단일 콘센트(1)를 도시한다. 상기 콘센트(1)는, 온 버튼(15)과, 상기 콘센트(12)가 스위치 온될 때 발광하는 LED(16)를 구비한다. 오프 버튼(14)이 콘센트 전력을 끄기 위해 제공되고; 연결 버튼(13)은 콘센트를 위에서 언급된 수신 가능 모드로 전환시킨다. 도 3은 각각의 콘센트(12)가 개별적으로 제어될 수 있는 멀티 탭을 도시한다. 상기 연결 버튼(13) 및 온 버튼(15)이 동시에 눌리면, 단일 원격 장치가 모든 콘센트들(12a…12f)을 제어하도록 연결될 수 있다. 콘센트 버튼들(14…14f) 중의 하나와 상기 연결 버튼(13)이 눌리면, 특정 원격 장치가 대응하는 콘센트와 연결될 수 있다. 어떤 콘센트가 원격 장치에 의해 온 상태로 되면, 해당 LED(16)가 발광된다. 상기 콘센트는 해당 콘센트 오프 버튼(14a…14f)를 누름으로써 수동으로 오프 상태로 전환될 수 있다. 어떤 콘센트가 오프 상태인 경우, 상기 콘센트 버튼들(14) 중의 하나와 온 버튼(15)을 모두 누르면, 해당 콘센트가 온 상태로 전환될 것이다. 이와 달리, 각각의 콘센트에 개별적인 온/오프 버튼을 제공할 수도 있다.
도 4는 원격 장치의 블록도이다. 마이크로 컨트롤러(30)는 원격 장치에 대한 특정 식별 코드를 저장하기 위해 메모리(34)를 구비한다. 실제로, 상기 메모리(34)는 상기 마이크로 컨트롤러(30)의 일부로서 구성될 수 있으며, 별도의 구성요소는 아니다. 상기 마이크로 컨트롤러(30)는, 온/오프 버튼(22)과 연결 버튼(21)과 같은 다수의 스위치로부터의 입력을 수신한다. 상기 마이크로 컨트롤러(30)는 LED(23)의 온/오프 상태를 제어한다. 또한, 상기 마이크로 컨트롤러(30)는, 마이크로 컨트롤러로부터 수신된 명령을 안테나(36)를 통해 출력되는 디지털 무선 신호로 전환시키는 디지털 무전기(32)와 교신한다. 본 분야의 숙련자라면, 이러한 블록도가 하나 이상의 집적 회로 칩으로 구현될 수 있으며, 또한 다양한 다른 집적 회로 칩과 별도의 전자 부품들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 원격 장치에 의해 제어되는 스위치의 블록도이다. 마이크로 컨트롤러(30)는 연결 공정 동안 원격 장치로부터 수신된 특정한 식별 코드를 저장하기 위한 메모리(34)를 구비한다. 실제로, 상기 메모리(34)는 상기 마이크로 컨트롤러(30)의 일부로서 구성될 수 있으며, 별도의 구성요소는 아니다. 상기 마이크로 컨트롤러(30)는, 온 버튼(15) 및 오프 버튼(14)과 연결 버튼(13)과 같은 다수의 스위치로부터의 입력을 수신한다. 상기 마이크로 컨트롤러(30)는, 콘센트(12)로 공급되는 전력을 제어하는 전자 스위치(42)의 상태뿐만 아니라 LED(16)의 온/오프 상태를 제어한다. 또한, 상기 마이크로 컨트롤러(30)는, 안테나(36)를 통해 원격 장치로부터 디지털 무선 신호를 수신하여 마이크로 컨트롤러로 디지털 데이터를 출력하는 디지털 무전기(32)와 교신한다. 본 분야의 숙련자라면, 이러한 블록도가 하나 이상의 집적 회로 칩으로 구현될 수 있으며, 또한 다양한 다른 집적 회로 칩과 별도의 전자 부품들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상기 전자 스위치(42)는 기계식 릴레이 형태일 수 있으며, 이중 MOSFETs(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)와 같은 고형 릴레이(SSR)일 수도 있다.

Claims (7)

  1. 원격 제어식 스위칭 시스템으로서,
    저장된 적어도 하나의 특정 디지털 원격 유닛 식별 코드; 상기 코드 및 연결 명령어를 전송하는 수단; 상기 코드와 온 명령어를 전송하는 수단; 및 상기 코드와 오프 명령어를 전송하는 수단을 포함하는 원격 제어 유닛; 및
    제어 가능한 스위치를 포함하고,
    상기 제어 가능한 스위치는 콘센트의 전력을 제어하는 수단; 상기 원격 제어 유닛에 의해 전송된 상기 명령어들 및 상기 식별 코드를 수신하는 수단; 상기 제어 가능한 스위치 상의 연결 제어부가 작동되어 상기 제어 가능한 스위치가 수신 가능하게 될 경우에만, 상기 식별 코드가 연결 명령과 함께 동반되면, 상기 식별 코드를 저장하는 수단; 및 특정 수신 전송 내용 내의 상기 디지털 원격 유닛 식별 코드를 상기 저장된 코드와 비교하고, 상기 수신된 디지털 원격 유닛 식별 코드가 상기 저장된 코드와 일치할 때, 동반된 명령들에 응답함으로써, 상기 원격 제어 유닛으로부터의 명령어에 따라 콘센트로의 전력을 공급 및 차단하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어식 스위칭 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원격 제어 유닛이 부가적인 명령어들을 전송하도록 하는 수단과, 상기 제어 가능한 스위치가 상기 부가적인 명령어들을 수신하여 응답하도록 하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어식 스위칭 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 특정 디지털 원격 유닛 식별 코드 및 연결 코드를 전송하는 수단은 원격 제어 유닛 상의 동시에 작동하는 적어도 두 개의 제어부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어식 스위칭 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 가능한 스위치 상의 적어도 하나의 제어부를 작동시킴으로써, 상기 제어 가능한 스위치가 수신 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 원격 제어식 스위칭 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 가능한 스위치 상의 적어도 두 개의 제어부들을 동시에 작동시킴으로써, 상기 제어 가능한 스위치가 수신 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 원격 제어식 스위칭 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 원격 제어 유닛은 둘 이상의 특정 디지털 원격 유닛 식별 코드를 저장하고 상기 식별 코드 중 어느 것을 전송할지를 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어식 스위칭 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 가능한 스위치는 적어도 두 개의 특정 식별 코드들을 저장할 수 있음으로써, 적어도 두 개의 다른 원격 제어 유닛들에 응답하게 되는 것을 특징으로 하는 원격 제어식 스위칭 시스템.
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