KR20150115179A - 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자기기로 인가되는 전원을 원격에서 온 또는 오프시켜 전자기기의 사용을 제한하기 위한 전원 제어장치에 관한 것으로, 내부 일측에 전자기기로부터 제1전원코드로 연결된 플러그가 접속되는 콘센트가 장착되고, 콘센트가 장착된 상부에 개폐되는 덮개가 설치되며, 내부 타측에 콘센트과 전선으로 연결된 제어반이 설치되며, 제어반에 제2전원코드로 연결된 플러그가 노출 설치된 케이스; 상기 덮개 저면에 설치된 잠금고리에 솔레노이드의 작동으로 구동되는 잠금쇠가 설치된 잠금장치; 입력되는 신호를 비교, 연산 및 판단하여 제어신호를 출력하는 마이컴과, 원격의 스마트폰에서 무선으로 수신된 신호를 상기 마이컴으로 출력하는 블루투스 통신부와, 원격의 스마트폰에서 전송되어 무선공유기(AP)를 거쳐 수신된 신호를 상기 마이컴으로 출력하는 와이파이 통신부와, 상기 마이컴의 제어신호로 잠금장치의 잠금쇠를 작동시키는 솔레노이드를 제어하는 잠금장치 제어부와, 상기 마이컴의 제어신호로 현재 모드나 작동상태를 가청신호로 출력하는 알람부와, 상기 마이컴의 작동에 관한 프로그램 및 데이터가 저장 및 입출력되는 메모리부와, 상기 마이컴의 작동에 필요한 시간을 카운트하는 타이머부와, 상기 마이컴의 제어신호로 인가된 상용전원을 콘센트로 전원인가와 전원차단을 컨트롤하는 전원제어부, 및 인가된 상용전원을 상기 마이컴 및 회로의 구동에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 전원공급부를 포함하는 제어반; 및 블루투스 통신, 와이파이통신, 와이파이 다이렉트 중 어느 하나의 통신 방식으로 제어반의 작동을 원격에서 설정하거나 제어하고, 상기 잠금장치의 열림, 닫힘을 제어하며, 상기 전자기기의 전원 공급과 전원 차단을 제어하며, 통신을 통해서 제어신호와 명령신호를 송신하는 전원제어용 애플리케이션이 설치된 스마트폰을 포함하여 이루어진 것이다. 본 발명은 본 발명에 따르면, TV, 퍼스널컴퓨터, 비디오기기, 오디오기기, 오락기기 등을 포함하는 전자기기의 작동에 필요한 전원의 공급을 제한하여 학생, 어린이 또는 청소년들이 무단으로 전자기기를 장시간동안 사용할 수 없도록 하여 전자기기의 올바른 사용과 더불어 필요한 경우에 필요한 시간동안만 사용할 수 있도록 함으로써, 특히 어린이와 청소년에게 정신적이고 육체적 건강을 도모할 수 있도록 하고, 전자기기의 사용에 따른 기능을 향상시키며, 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치를 스마트폰을 이용하여 근거리 또는 원거리에서 제어할 수 있도록 하여 전자기기의 이용에 편의를 도모한 것이다.
Description
본 발명은 각종 전자기기에 인가되는 전원을 제어하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자기기로 인가되는 전원을 원격에서 온 또는 오프시켜 전자기기의 사용을 제한하기 위한 전원 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 TV, 퍼스널컴퓨터, 비디오기기, 오디오기기, 오락기기 등의 전자기기는 전원코드가 연결된 플러그를 전원을 공급하는 콘센트나 멀티탭 등에 연결하여 전원을 공급받아야 작동된다. 이러한 전자기기는 학생이나 어린이 또는 청소년에게 제한 없이 노출되면 육체적 발달을 저해하거나 중독증상에 의한 정신적 위해요소로 작용한다.
종래기술로서 특허문헌 1에서, 전자기기에 연결된 전원코드의 플러그를 잠금장치가 구비된 케이스에 넣고 잠그는 기계식 방식이 있다. 이는 부모가 부재중일 때에 무단으로 전자기기를 사용하는 것을 방지할 수 있지만, 교육방송 등의 시청 등과 같이 꼭 필요한 시간대에도 사용을 제한하는 단점이 있었다. 더욱이 해당 전자기기의 사용을 제한하기 위하여 전원코드의 플러그를 케이스에 넣고 잠그고 다시 빼기 위하여 잠금장치를 해정해야 하는 등의 번거로운 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 2 내지 특허문헌 7에서, 전자기기에 인가되는 전원의 온/오프시간, 즉 총 누적사용시간과 특정시간대를 마이컴의 제어로 타이머를 이용하거나 적외선 리모컨 등으로 제어하는 방식이 있다. 이는 전자기기 내부에 장착되거나 외장형으로 설치되는 것으로 시간을 카운팅하는 타이머들은 시간에 약간의 오차가 발생하며, 이러한 오차가 누적되면 몇 분, 몇 시간 단위의 오차가 발생하게 된다.
또한, 특허문헌 8에서, 전자키를 전원 제어장치에 탈부착하는 방식으로 전자키의 구성에 의한 제조원가의 상승과 더불어 전원 제어장치가 한정된 위치에 있을 경우에 조작이 불편하고 전자키의 분실우려와 더불어 시간설정이 복잡한 문제도 있었다.
또한, 특허문헌 9에서, 인터넷 통신을 이용하여 전원 제어장치를 제어하는 방식은 통신망의 연결이나 PC를 통해서만 제어할 수 있는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전자기기, 특히 학생, 어린이 및 청소년에게 직간접적으로 유해요소가 될 수 있는 전자기기의 사용을 제한하기 위한 것이 목적이다.
또한, 본 발명은 전자기기의 전원코드가 연결된 플러그를 잠금장치가 설치된 케이스 내에 삽입시켜 필요에 따라 잠금장치를 해정시키기 위한 것이 다른 목적이다.
또한, 본 발명은 마이컴의 제어로 전자기기로 인가되는 전원을 즉석에서 인가 또는 차단시키거나, 사용하기 원하는 시간대를 예약하여 그 시간에만 전원이 인가되도록 하거나, 총 사용시간을 예약하여 계속 누적된 총 사용시간동안만 전원이 인가되도록 하게 하는 것이 또 다른 목적이다.
또한, 본 발명은 스마트폰에 설치된 전원제어용 애플리케이션을 이용하여 전원 제어장치의 작동을 원격에서 제어할 수 있도록 하기 위한 것이 또 다른 목적이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치에 있어서, 내부 일측에 전자기기로부터 제1전원코드로 연결된 플러그가 접속되는 콘센트가 장착되고, 콘센트가 장착된 상부에 개폐되는 덮개가 설치되며, 내부 타측에 콘센트과 전선으로 연결된 제어반이 설치되며, 제어반에 제2전원코드로 연결된 플러그가 노출 설치된 케이스; 상기 덮개 저면에 설치된 잠금고리에 솔레노이드의 작동으로 구동되는 잠금쇠가 설치된 잠금장치; 입력되는 신호를 비교, 연산 및 판단하여 제어신호를 출력하는 마이컴과, 원격의 스마트폰에서 무선으로 수신된 신호를 상기 마이컴으로 출력하는 블루투스 통신부와, 원격의 스마트폰에서 전송되어 무선공유기(AP)를 거쳐 수신된 신호를 상기 마이컴으로 출력하는 와이파이 통신부와, 상기 마이컴의 제어신호로 잠금장치의 잠금쇠를 작동시키는 솔레노이드를 제어하는 잠금장치 제어부와, 상기 마이컴의 제어신호로 현재 모드나 작동상태를 가청신호로 출력하는 알람부와, 상기 마이컴의 작동에 관한 프로그램 및 데이터가 저장 및 입출력되는 메모리부와, 상기 마이컴의 작동에 필요한 시간을 카운트하는 타이머부와, 상기 마이컴의 제어신호로 인가된 상용전원을 콘센트로 전원인가와 전원차단을 컨트롤하는 전원제어부, 및 인가된 상용전원을 상기 마이컴 및 회로의 구동에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 전원공급부를 포함하는 제어반; 및 블루투스 통신, 와이파이통신, 와이파이 다이렉트 중 어느 하나의 통신 방식으로 제어반의 작동을 원격에서 설정하거나 제어하고, 상기 잠금장치의 열림, 닫힘을 제어하며, 상기 전자기기의 전원 공급과 전원 차단을 제어하며, 통신을 통해서 제어신호와 명령신호를 송신하는 전원제어용 애플리케이션이 설치된 스마트폰을 포함하여 이루어진 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치를 제공한 것이 특징이다.
또한, 본 발명에서, 상기 스마트폰에 설치된 전원제어용 애플리케이션의 사용을 위한 메인메뉴로서, 잠금장치를 잠금 또는 열기 선택을 위한 전원코드모드와, 상기 제어반을 통해 전자기기의 즉시 전원을 온 또는 오프시킬 수 있도록 선택하는 전원직접제어모드와, 전원을 온 또는 오프시키기 위하여 하나 이상의 시간 예약을 위한 추가하기모드, 수정하기모드 및 목록보기/지우기모드를 선택하는 제1전원예약제어모드와, 총 누적된 사용 시간동안만 전원이 인가되어 전자기기가 사용되도록 설정하기 위한 제2전원예약제어모드와, 제어반의 제어를 위한 비밀번호를 설정하여 입력하는 비밀번호 설정모드와, 블루투스, 와이파이 또는 와이파이 다이렉트를 포함하는 통신프로토콜 중 어느 하나를 선택하여 제어반과 통신 연결을 수행하는 통신하기모드를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 제1전원예약제어모드의 서브메뉴로 추가하기모드 및 수정하기모드는 전원이 ON되는 시작시간을 설정하는 전원ON 시작시간메뉴와, ON상태의 전원이 종료되는 시간을 설정하는 전원ON 종료시간메뉴, 및 월요일부터 일요일까지 해당하는 요일을 선택하고 매주 해당하는 요일을 매주반복예약하거나 한번만 예약을 선택하는 반복설정모드를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 제1전원예약제어모드의 서브메뉴로 목록보기/지우기모드는 사용자에 의하여 설정된 복수의 시간대 목록을 선택적으로 삭제할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 통신하기모드의 서브메뉴로 통신방식을 선택하여 접속이 이루어지면, 설정된 비밀번호를 입력하여 확인 후 데이터를 송수신할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 전원제어용 애플리케이션은 iOS, 안드로이드를 포함하는 스마트폰용 운영체제(OS)에서 실행될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 스마트폰은 제어반이 댁내에 있을 때는 댁내의 무선공유기를 거쳐 제어반의 와이파이 통신부와 통신하고, 제어반이 댁내를 벗어난 거리에 있을 때는 네트워크망을 거쳐 통신하거나 또는 이동통신망을 통해 네트워크망을 거친 후 댁내의 무선공유기를 거쳐 제어반의 와이파이 통신부와 통신할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 스마트폰과 제어반의 블루투스 통신부와 블루투스 프로토콜을 사용하여 통신하거나 상기 스마트폰과 제어반의 와이파이 통신부와 와이파이 다이렉트 프로토콜을 사용하여 무선공유기를 거치지 않고 직접 통신할 수 있다.
본 발명에 따르면, TV, 퍼스널컴퓨터, 비디오기기, 오디오기기, 오락기기 등을 포함하는 전자기기의 작동에 필요한 전원의 공급을 제한하여 학생, 어린이 또는 청소년들이 무단으로 전자기기를 장시간동안 사용할 수 없도록 하여 전자기기의 올바른 사용과 더불어 필요한 경우에 필요한 시간동안만 사용할 수 있도록 함으로써, 특히 어린이와 청소년에게 정신적이고 육체적 건강을 도모할 수 있도록 하고, 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치를 스마트폰을 이용하여 근거리 또는 원거리에서 제어할 수 있도록 하여 전자기기의 이용에 편의를 도모한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시 예로, 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치가 전자기기의 전원코드가 연결된 플러그와 결합된 것을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 덮개를 개방한 상태에서 전자기기의 전원코드가 연결된 플러그의 결합을 나타낸 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 덮개의 개폐작동을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 덮개의 다른 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 덮개의 개폐작동을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 제어반을 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 제어반과 스마트폰 사이의 통신을 나타낸 실시 예이다.
도 9는 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 제어반과 스마트폰 사이의 통신을 나타낸 다른 실시 예이다.
도 10은 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 제어반을 원격에서 제어하기 위하여 스마트폰에 설치된 전원제어용 애플리케이션의 실시 예를 나타낸 것이다.
도 11 내지 도 17은 본 발명에 따른 스마트폰에 설치된 전원제어용 애플리케이션의 작동을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 덮개를 개방한 상태에서 전자기기의 전원코드가 연결된 플러그의 결합을 나타낸 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 덮개의 개폐작동을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 덮개의 다른 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 덮개의 개폐작동을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 제어반을 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 제어반과 스마트폰 사이의 통신을 나타낸 실시 예이다.
도 9는 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 제어반과 스마트폰 사이의 통신을 나타낸 다른 실시 예이다.
도 10은 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치의 제어반을 원격에서 제어하기 위하여 스마트폰에 설치된 전원제어용 애플리케이션의 실시 예를 나타낸 것이다.
도 11 내지 도 17은 본 발명에 따른 스마트폰에 설치된 전원제어용 애플리케이션의 작동을 나타낸 것이다.
이하 본 발명에 따른 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 외부에서 인가되는 상용전원(AC110~220V)으로 작동되는 각종 전자기기의 전원을 사용자가 시간을 예약하여 공급 또는 차단을 하거나, 직접 선택에 의하여 공급 또는 차단하기 위한 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치를 제공하고, 이를 원격에서 스마트폰을 이용하여 제어할 수 있도록 하는 것이다.
도 1에서, 전자기기(1), 특히 학생이 어린이 또는 청소년에게 사용을 제한할 필요가 있는 TV, 퍼스널컴퓨터, 비디오기기, 오디오기기, 오락기기 등에 구비된 제1전원코드(2)가 연결된 플러그를 전원 제어장치(10) 내에 삽입하여 접속하고, 전원 제어장치(10)에 제2전원코드(17)가 연결된 플러그(18)를 콘센트(4)나 멀티탭에 접속할 수 있도록 구성된다. 그리고 전원 제어장치(10)은 원격의 무선단말기, 즉 스마트폰(5)를 이용하여 전원 공급을 제어할 수 있도록 한다.
도 2 및 도 3에서, 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치(10)은 대략 육면체의 케이스(11) 내에 설치된다. 케이스(11) 내부 일측에는 전자기기(1)로부터 제1전원코드(2)가 연결된 플러그(3)가 접속되는 콘센트(16)이 장착되고, 케이스(11)에는 제1전원코드(2)가 케이스(11) 내부로 삽입되기 위한 홈(19) 또는 관통공이 형성된다. 그리고 케이스(11)에는 콘센트(16)이 장착된 상부에 개폐되는 덮개(12)가 설치된다. 케이스(11) 내부 타측에는 콘센트(16)과 전선으로 연결된 제어반(30)이 설치되고, 제어반(30)에는 제2전원코드(17)가 연결된 플러그(18)가 외부로 노출 설치된다.
덮개(12) 일측은 케이스(11)과 힌지 결합되고, 덮개(12) 타측 상면에는 덮개(12)를 여닫는 손잡이(13)가 구비된다. 덮개(12)와 제어반(30)에는 잠금장치가 구성된다. 잠금장치는 덮개(12) 타측 저면에 잠금고리(14)가 구비되고, 제어반(30) 일측에 잠금쇠(15)가 구비되어 잠금쇠(15)가 잠금고리(14)에 체결 또는 분리된다. 잠금쇠(15)는 제어반(30)에 설치된 솔레노이드(도시되지 않음)의 작동으로 구동된다. 즉 제어반(30)의 제어신호로 솔레노이드가 작동되고, 솔레노이드는 잠금쇠(15)를 밀거나 당겨 잠금고리(14)에 체결 또는 분리되도록 하여 덮개(12)를 해정시킨다.
이는 도 4a에서, 덮개(12)를 닫은 상태에서 제어반(30)의 제어신호에 의하여 솔레노이드가 정방향 작동되면 솔레노이드와 결합된 잠금쇠(15)가 돌출되어 잠금고리(14)에 체결되어 덮개(12)는 폐쇄된 상태가 된다. 이와 반대로 도 4b에서, 제어반(30)의 제어신호에 의하여 솔레노이드가 역방향 작동되면 솔레노이드와 결합된 잠금쇠(15)가 잠금고리(14)로부터 해제되어 덮개(12)는 여닫을 수 있는 상태가 되어 제1전원코드(2)가 연결된 플러그(3)을 콘센트(16)에 접속하거나 분리할 수 있다.
또한, 도 5에서, 덮개(20)가 케이스(11) 상부에 미닫이 방식으로 구성된 실시 예이다. 이는 덮개(20)가 케이스(11) 내부 양측면에 구비된 레일(21)을 따라 밀거나 당길 수 있도록 이루어져 있다. 따라서 덮개(20) 표면에 장착된 손잡이(13)를 밀거나 당겨 덮개(20)를 개폐시킬 수 있다. 이때, 잠금장치로 잠금고리(22)는 덮개(20) 저면에 장착되고, 솔레노이드와 연결되는 잠금쇠(15)는 잠금고리(22)에 대응하는 케이스(11) 내측면에 장착된다. 따라서 도 6a에서, 덮개(20)를 레일(21)을 따라 닫은 후에 제어반(30)에 의해 솔레노이드가 작동되면 잠금쇠(15)가 상승하여 잠금고리(22)에 잠금쇠(15)가 삽입되므로 덮개(20)가 폐쇄된 상태가 된다. 그리고 도 6b에서, 덮개(20)를 해정시켜 개방시킬 경우에 제어반(30)에 의해 솔레노이드가 작동되면 잠금쇠(15)가 하강하여 잠금고리(22)로부터 잠금쇠(15)가 분리되므로 덮개(20)를 밀어 개방시킬 수 있다.
다음으로, 도 7에서, 케이스(11)에 장착된 제어반(30)의 블록도를 참조하면, 마이컴(31)은 전자기기의 전원제어를 위한 주요 구성으로, 외부에서 입력되는 신호를 비교, 연산 및 판단하여 제어신호를 출력하는 마이크로프로세서유닛(MCU)이다.
블루투스 통신부(32)는 원격의 스마트폰(5)에서 무선으로 수신된 신호를 마이컴(31)으로 출력하는 것이다. 블루투스 통신부(32)는 스마트폰(5)와 무선통신하고 스마트폰(5)에 설치된 전원제어용 애플리케이션을 통해 명령을 수행하며 전원 제어장치(10)의 작동 상태를 스마트폰(5)로 전송한다. 전원제어용 애플리케이션은 iOS,안드로이드, 기타 스마트폰용 운영체제에서 실행된다.
더욱이 도 8에서, 스마트폰(5) 사용자가 실내에서 전원 제어장치(10)을 제어할 때에 스마트폰(5)의 블루투스모듈(6)과 전원 제어장치(10)의 블루투스 통신부(32)를 통해 제어한다. 그리고 스마트폰(5)을 소지하여 설정 및 제어하는 사람은 학생, 어린이 또는 청소년의 부모나 보호자가 될 것이다.
와이파이(WiFi) 통신부(33)는 원격의 스마트폰(5)에서 전송되어 무선공유기(AP)를 거쳐 수신된 신호를 상기 마이컴(31)로 출력하는 것이다. 와이파이 통신부(33)은 스마트폰(5)와 무선공유기(AP)(45)를 거쳐 무선통신하고 스마트폰(5)에 설치된 전원제어용 애플리케이션을 통해 명령을 수행하며 전원 제어장치(10)의 작동 상태를 스마트폰(5)로 전송한다.
이는 도 8에서, 스마트폰(5) 사용자가 실내에서 전원 제어장치(10)을 제어할 때에 스마트폰(5)의 와이파이모듈(7)과 전원 제어장치의 와이파이 통신부(33)을 통해 제어하되, 무선공유기(45)를 거쳐 통신을 한다. 와이파이 통신부(33)은 와이파이 다이렉트(Direct)모드로 접속할 경우에 무선공유기(45)를 거치지 않고 전원 제어장치(10)과 스마트폰(5) 사이에 1:1로 직접 통신한다. 와이파이 통신은 스마트폰(5)를 보유한 사용자가 집의 실내에서 전원 제어장치(10)을 제어할 때에 유효하다.
또한, 도 9와 같이, 와이파이 통신은 스마트폰(5)을 보유한 사용자가 전원 제어장치(10)로부터 멀리 떨어진 실외에서 전원 제어장치(10)을 제어할 때에 유효하다. 따라서 실내에서는 블루투스 통신, 와이파이 통신, 와이파이 다이렉트 통신 중 하나의 통신망을 통해서 전원 제어장치(10)을 제어할 수 있다. 그리고 실외의 원격에서는 와이파이 통신을 통해 전원 제어장치(10)과 통신을 통해 제어할 수 있다.
스마트폰(5)은 네트워크망(47)을 통해서 댁내의 무선공유기(45)를 거쳐 전원 제어장치(10)과 통신을 하거나, 스마트폰(5)은 이동통신망(46)을 거쳐서 네트워크망(47)을 통해서 댁내의 무선공유기(45)를 거쳐서 전원 제어장치(10)와 통신을 할 수 있다.
전원 제어장치(10)의 잠금장치 제어부(34)는 마이컴(31)의 제어신호로 잠금장치의 잠금쇠(15)를 작동시키는 솔레노이드를 제어하는 것이다. 잠금장치 제어부(34)는 전자기기(1)의 제1전원코드(2)가 연결된 플러그(3)을 학생, 어린이 또는 청소년이 무단으로 콘센트(4)나 멀티탭에 접속하는 것을 방지하기 위한 것이다.
알람부(35)는 마이컴(31)의 제어신호로 현재 모드나 작동상태를 스피커나 부저 등을 통해 가청신호로 출력하는 것이다. 알람부(35)는 마이컴(31)의 제어신호 미리 설정된 음성이 출력될 수도 있다. 메모리부(36)은 마이컴(31)의 작동에 관한 프로그램 및 데이터가 저장 및 입출력되는 것이다. 메모리부(36)은 마이컴(31)이 정상적인 동작을 위하여 기본적인 프로그램이나 각종 데이터가 저장되고 실행된다. 메모리부(36)은 램(RAM)이나 플래시메모리(Flash Memory) 또는 이이피롬(EEPROM) 등이 포함된다. 제품의 구체적인 구현 방법에 따라서, 메모리부(36)은 마이컴(31) 내에 포함될 수도 있다. 타이머부(37)은 마이컴(31)의 작동에 필요한 시간을 카운트하는 것이다. 제품의 구체적인 구현 방법에 따라서, 타이머부(37)은 마이컴(31) 내에 포함될 수 있다. 전원제어부(39)는 마이컴(31)의 제어신호로 인가된 상용전원을 콘센트(16)로 전원인가와 전원차단을 컨트롤하는 것이다. 전원제어부(39)는 전자기기(1)의 제1전원코드(2)에 연결된 플러그(3)와 이 플러그가 꽂히는 콘센트(16)을 통해 전원이 공급 또는 차단되도록 제어한다. 전원제어부(39)는 상용전원(AC110~220V)을 입력하는 전원입력부(38)을 통해 인가된 전원을 전자기기(1)로 연결되는 전원출력부(40)로 차단 또는 공급을 한다. 전원제어부(39)에는 전원을 공급 또는 차단하기 위한 릴레이(Relay) 등이 포함될 수 있다. 전원공급부(41)은 전원입력부(38)를 통해 인가된 상용전원을 마이컴(31)과 더불어 전원 제어장치(10)에 구성된 회로의 구동에 필요한 직류전원(DC)으로 변환하여 공급하는 것이다.
본 발명의 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치(10)을 제어하는 스마트폰(5)는 제어반(30)의 블루투스 통신부(32)와 블루투스 통신을 수행하는 블루투스모듈(6)과, 제어반(30)의 와이파이 통신부(33)과 무선공유기(45)를 통해 무선통신을 수행하는 와이파이모듈(7), 및 블루투스모듈(6) 또는 와이파이모듈(7)을 통해 제어반(30)의 작동을 원격에서 설정하거나 제어하고, 잠금장치의 작동을 제어하는 전원제어용 애플리케이션이 설치된다. 더욱이 스마트폰(5)는 전원 제어장치(10)의 다양한 제어를 위한 통신모듈이나 프로그램 등이 포함될 수 있다.
또한, 도 10 내지 도 17에서, 스마트폰(5)에 설치된 전원제어용 애플리케이션의 제어를 위한 메인메뉴로서, 잠금장치를 잠금 또는 열기 선택을 위한 전원코드모드와, 제어반(30)을 통해 전원을 온 또는 오프시킬 수 있도록 선택하는 전원직접제어모드와, 전원을 온 또는 오프시키기 위하여 하나 이상의 예약을 위한 추가하기모드, 수정하기모드 및 목록보기/지우기모드를 선택하는 제1전원예약제어모드와, 총 누적된 사용 시간동안만 전원이 인가되어 사용되도록 설정하기 위한 제2전원예약제어모드와, 제어반(30)의 제어를 위한 비밀번호를 설정하여 입력하는 비밀번호 설정모드, 및 제어반(30)과 다양한 통신프로토콜로 통신을 위한 통신하기모드를 포함한다.
또한, 제1전원예약제어모드의 서브메뉴로 추가하기모드 및 수정하기모드는 전원이 ON되는 시작시간을 설정하는 전원ON 시작시간메뉴와, ON상태의 전원이 종료되는 시간을 설정하는 전원ON 종료시간메뉴, 및 월요일부터 일요일까지 해당하는 요일을 선택하고 매주 해당하는 요일을 매주반복예약하거나 한번만 예약을 선택하는 반복설정메뉴를 포함하고, 제1전원예약제어모드의 서브메뉴로 목록보기/지우기는 사용자에 의하여 설정된 복수의 시간대 목록을 선택적으로 삭제할 수 있다.
통신하기모드의 서브메뉴에서는 통신 프로토콜(모드)로서 블루투스, 와이파이, 와이파이 다이렉트 중 한 가지를 설정할 수 있다. 셋 중 한 가지를 선택한 후에 접속하기 메뉴를 선택하면 통신이 이루어진다. 3가지 모드마다 통신절차에는 약간씩의 차이가 있기는 하지만, 이 부분은 통신프로토콜 규격에 따라 이루어진다. 예를 들면, 블루투스의 경우는 페이링 과정이 있고, 와이파이의 경우 무선공유기(AP)의 스캐닝 이후 연결(Connection) 과정이 있다. 정상적인 통신이 이루어지면, 설정된 비밀번호를 입력하여 비밀번호가 일치하면 통신을 할 수 있다.
도 10 내지 도 17을 참조하여 스마트폰에 설치된 전원제어용 애플리케이션과 블루투스 통신, 와이파이 통신 또는 와이파이 다이렉트 통신을 이용하여 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치를 제어하는 방법을 설명한다.
우선, 스마트폰의 블루투스모듈(6)과 전원 제어장치(10)의 블루투스 통신부(32)를 통해 블루투스 통신을 이용한다. 하지만, 필요에 따라 와이파이 통신 또는 와이파이 다이렉트 통신을 이용할 수 있다.
전원 제어장치(10)의 케이스(11)의 덮개(12, 20)를 개방한 후에 전자기기(1)의 제1전원코드(2)가 연결된 플러그(3)을 콘센트(16)에 삽입하고 덮개(12, 20)를 닫는다. 그리고 스마트폰에 설치된 전원제어용 애플리케이션을 실행하면, 도 10과 같이 스마트폰(5) 화면에 메인메뉴가 표출된다.
메인메뉴에서 전원코드모드의 잠금을 선택하면, 전원 제어장치(10)의 제어반(30)에서 솔레노이드를 작동시켜 잠금장치의 잠금쇠(15)가 잠금고리(14, 22)에 삽입되어 고정되도록 한다. 즉 마이컴(31)이 잠금장치 제어부(34)를 제어하는 신호를 출력한다. 잠금장치가 잠금상태가 되면 덮개(12, 20)는 개방되지 않는다. 또한, 메인메뉴에서 전원코드모드의 열기를 선택하면, 전원 제어장치(10)의 제어반(30)에서 솔레노이드를 작동시켜 잠금장치의 잠금쇠(15)가 잠금고리(14, 22)로부터 분리되도록 한다. 즉 마이컴(31)이 잠금장치 제어부(34)를 제어하는 신호를 출력한다. 잠금장치가 해제상태가 되면 덮개(12, 20)를 개방시켜 제1전원코드(2)가 연결된 플러그(3)을 콘센트(16)부터 분리할 수 있다.
다음으로, 메인메뉴에서 전원직접제어모드의 ON을 선택하면, 전원 제어장치(10)의 제어반(30)에서 전원제어부(39)를 컨트롤하여, 전자기기(1)로 전원이 인가되도록 하여 전자기기(1)을 사용할 수 있게 된다. 이때, 전원 제어장치(10)의 제2전원코드(17)가 연결된 플러그(18)가 콘센트(4)나 멀티탭 등에 접속되어 있어야 할 것이다. 그리고 전원직접제어모드는 시간 예약이 아닌 실시간으로 전원을 인가하여 전자기기(1)을 사용할 수 있다. 또한, 메인메뉴에서 전원직접제어모드의 OFF를 선택하면, 전원 제어장치(10)의 제어반(30)에서 전원제어부(39)를 컨트롤하여 전자기기(1)로 전원이 차단되도록 하여 전자기기(1)을 사용할 수 없게 된다. 그리고 전원직접제어모드는 시간 예약이 아닌 실시간으로 전원을 차단하여 전자기기(1)을 사용할 수 없다.
다음으로, 메인메뉴에서 제1전원예약제어모드를 선택하여 시간대를 예약 설정한다. 제1전원예약제어모드를 선택하면, 도 11의 화면이 표출된다. 여기서 추가하기 또는 수정하기를 선택하면, 도 12의 화면이 표출된다. 도 12의 화면에서 전원ON 시작시간과 전원ON 종료시간을 선택하여 설정할 수 있다. 시간설정은 스마트폰(5)의 별도 키패드 입력창에서 입력할 수 있고, 입력한 결과는 각각 시간(HH) : 분(MM)을 설정할 수 있다. 또한, 금일 한 번만 설정할 때에는 반복설정메뉴에서 한번만 예약을 선택하여 설정할 수 있다. 그리고 매주 반복하기를 원할 경우에 반복설정메뉴에서 매주반복예약과 더불어 해당하는 요일, 즉 월요일에서 일요일까지를 각각 선택하여 설정할 수 있다. 따라서 설정된 전원ON 시작시간이 도래하면 제어반(30)은 전원제어부(39)를 제어하여 전자기기(1)에 전원이 인가되도록 한다. 또, 설정된 전원ON 종료시간이 되기 일정 시간 전, 예로서, 1분전에는 제어반(30)의 알람부(35)를 통해 알림음향이나 음성이 출력되도록 하여 사용자가 용이하게 인지할 수 있도록 한다. 이는 사용자가 PC와 같은 전자기기를 사용하는 경우에는 작업 중인 문서의 저장이나 PC의 정상적인 종료를 유도하기 위한 것이다. 그리고 설정된 전원ON 종료시간이 되면 제어반(30)은 전원제어부(39)를 제어하여 전자기기(1)에 인가되는 전원을 차단시킨다. 도 12의 화면에서 전원ON 시작시간과 전원ON 종료시간은 복수로 선택 및 설정할 수 있고, 최초 설정 후에 수정하기를 선택하여 수정할 수 있다.
또한, 도 11의 화면에서, 목록보기/지우기를 선택하면, 도 13의 화면이 표출된다. 도 13의 화면에서 현재까지 설정된 시간대가 하나 이상으로 표시된다. 여기서 설정된 시간대를 지우기 위하여 해당하는 삭제버튼을 입력하면 설정된 해당 시간대가 삭제된다. 그리고 해당 목록의 지우기의 선택은 목록에서 더 이상 나타나지 않으므로 이미 설정한 시간대에서는 제어반(30)을 제어하지 않는다.
다음으로, 도 10의 메인메뉴에서 제2전원예약제어모드를 선택하면, 도 14의 스마트폰 화면에 서브메뉴가 표출된다. 여기서는 전원을 ON하는 누적되는 총 사용시간, 즉 시간(HH) : 분(MM)을 설정하거나 설정된 시간을 삭제할 수 있다.
다음으로, 도 10의 메인메뉴에서 비밀번호 설정모드를 선택하면, 도 15의 스마트폰 화면에 서브메뉴가 표출된다. 여기서는 사용자가 비밀번호를 설정하여 저장할 수 있다. 비밀번호는 대략 6자리 이상의 숫자나 문자 또는 이들의 혼합이 가능할 것이다. 비밀번호의 입력은 복수로 입력하여 설정하는 것이 좋다. 그리고 스마트폰(5)에서 입력하여 설정한 비밀번호가 정상적인 경우에 제어반(30)로 전송되어 메모리부(36)에 저장되도록 한다. 비밀번호의 입력은 전원 제어장치(10)의 보안을 위한 것으로, 보호자의 스마트폰에서만 전원 제어를 위한 조작이 가능하도록 함으로써 보호자 이외에 자녀나 제3자가 무단으로 조작할 수 없도록 하기 위한 것이다. 따라서 보호자는 스마트폰과 전원 제어장치(10)과 최초 접속 후에 전원제어용 애플리케이션을 통해 비밀번호를 설정할 수 있다. 모든 전원 제어장치(10)은 초기에 동일한 비밀번호가 설정되어 있으므로 사용자가 임의로 변경하여 설정할 수 있다.
또한, 도 10의 메인메뉴에서 통신하기를 선택하면, 도 16의 스마트폰 화면에 서브메뉴가 나타난다. 이 통신하기모드의 서브메뉴에서는 통신 프로토콜(모드)로서 블루투스, 와이파이, 와이파이다이렉트 중 한 가지를 설정할 수 있다. 셋 중 한 가지를 선택한 후에 접속하기 메뉴를 선택하면 통신이 이루어진다. 3가지 모드마다 통신절차에는 약간씩의 차이가 있기는 하지만, 이 부분은 통신프로토콜 규격에 따라 이루어진다. 예를 들면, 블루투스의 경우는 페이링 과정이 있고 , 와이파이의 경우 무선공유기(AP)의 스캐닝 이후 연결(Connection) 과정이 있다. 그 후 도 17과 같은 화면으로 전환이 되는데, 이 화면에서 설정된 비밀번호를 입력해야 하고, 비밀번호가 일치하면 통신을 할 수 있다. 즉 전원 제어장치(10)의 제어반(30)은 스마트폰(5)로 비밀번호의 입력을 요구하여 스마트폰(5)부터 입력된 비밀번호와 메모리부(36)에 저장된 비밀번호의 일치여부를 확인 후, 일치할 경우에만 스마트폰(5)과 전원 제어장치(10)의 제어반(30)은 정상적인 통신이 수행된다.
한편, 제어반(30)의 마이컴(31)에 내장된 모든 전자기기, 특히 임베디드시스템이 적용된 전자기기는 일정 시간이 지나면, 시간의 오차가 발생한다. 이러한 오차가 몇 년간 누적되면, 몇 시간씩 오차가 발생하는 경우도 있다. 아무리 정밀하고, 성능이 뛰어난 마이컴(31)이라도 이러한 오차는 발생한다. 그러나 네트워크로 연결된 스마트폰이나 PC 등은 전 세계 공용으로 사용되는 표준시간을 유지하는 타임서버(Time Server)로부터 일정주기로 시간을 받아와서, 시간을 교정할 수 있다. 따라서 본 발명의 전원 제어장치(10)은 시간이 정밀해야 하므로, 발생하는 시간오차를 교정할 필요가 있다. 스마트폰과 전원 제어장치가 통신이 이루어진 직후, 스마트폰으로부터 수신한 시간정보를 기준으로 교정하면 된다. 이 시간동안은 스마트폰에 설치된 전원제어용 애플리케이션의 메뉴가 비활성화 상태가 되면서 "잠시만 기다려 주십시오. 시간 보정을 하고 있습니다." 라는 알림 창을 보여주면 되고, 이 시간은 아주 짧으므로, 사용자가 불편함을 느끼지 않을 것이다. 제어반(30)의 마이컴(31)의 시간보정이 종료되면, 스마트폰(5)로 신호를 보내게 되고, 이때부터 스마트폰(5)는 메뉴를 사용할 수 있도록 활성화한다.
또한, 본 발명은 상술한 통신수단으로, 블루투스 통신과 와이파이 통신 및 와이파이 다이렉트 통신을 서술하였지만, 이에 한정되지 않는다. 더욱이 기존에 상용화된 모든 통신방식(프로토콜)과 차후 스마트폰에 적용될 모든 통신방식(프로토콜)도 포함될 것이다. 즉 NFC, RFID, UWB, Zigbee, 이동통신규격 등이 포함될 수 있을 것이다.
본 발명에서 시간 설정과 명령을 실행하는 부분으로 스마트폰의 전원제어용 애플리케이션에서 수행된다고 설명하였지만, 이는 반드시 스마트폰으로 국한하지는 않는다. 즉 하드웨어적으로는 스마트폰, 스마트패드, 태블릿PC, 스마트워치를 포함한 각종 웨이브러블PC, 가정용 로봇, 노트북, PC 등이 해당될 수 있을 것이다. 소프트웨어적으로는 운영체제(OS)를 탑재하고, 별도의 본 전원제어용 애플리케이션 소프트웨어를 탑재하여 실행할 수 있는 모든 제품에 해당되고, 모든 애플리케이션에 해당이 될 것이다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1: 전자기기 2, 17: 전원코드 3, 18: 플러그 4: 콘센트 5: 스마트폰 6: 블루투스모듈 7: 와이파이모듈 8: 이동통신모듈 10: 전원 제어장치 11: 케이스 12, 20: 덮개 13: 손잡이 14, 22: 잠금고리 15: 잠금쇠 16: 콘센트 19: 홈 21: 레일 30: 제어반 31: 마이컴 32: 블루투스 통신부 33: 와이파이 통신부 34: 잠금장치 제어부 35: 알람부 36: 메모리부 37: 타이머부 38: 전원입력부 39: 전원제어부 40: 전원출력부 41: 전원공급부 45: 무선공유기 46: 이동통신망 47: 네트워크망
Claims (8)
- 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치에 있어서,
내부 일측에 전자기기로부터 제1전원코드로 연결된 플러그가 접속되는 콘센트가 장착되고, 콘센트가 장착된 상부에 개폐되는 덮개가 설치되며, 내부 타측에 콘센트과 전선으로 연결된 제어반이 설치되며, 제어반에 제2전원코드로 연결된 플러그가 노출 설치된 케이스;
상기 덮개 저면에 설치된 잠금고리에 솔레노이드의 작동으로 구동되는 잠금쇠가 설치된 잠금장치;
입력되는 신호를 비교, 연산 및 판단하여 제어신호를 출력하는 마이컴과, 원격의 스마트폰에서 무선으로 수신된 신호를 상기 마이컴으로 출력하는 블루투스 통신부와, 원격의 스마트폰에서 전송되어 무선공유기(AP)를 거쳐 수신된 신호를 상기 마이컴으로 출력하는 와이파이 통신부와, 상기 마이컴의 제어신호로 잠금장치의 잠금쇠를 작동시키는 솔레노이드를 제어하는 잠금장치 제어부와, 상기 마이컴의 제어신호로 현재 모드나 작동상태를 가청신호로 출력하는 알람부와, 상기 마이컴의 작동에 관한 프로그램 및 데이터가 저장 및 입출력되는 메모리부와, 상기 마이컴의 작동에 필요한 시간을 카운트하는 타이머부와, 상기 마이컴의 제어신호로 인가된 상용전원을 콘센트로 전원인가와 전원차단을 컨트롤하는 전원제어부, 및 인가된 상용전원을 상기 마이컴 및 회로의 구동에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 전원공급부를 포함하는 제어반; 및
블루투스 통신, 와이파이통신, 와이파이 다이렉트 중 어느 하나의 통신 방식으로 제어반의 작동을 원격에서 설정하거나 제어하고, 상기 잠금장치의 열림, 닫힘을 제어하며, 상기 전자기기의 전원 공급과 전원 차단을 제어하며, 통신을 통해서 제어신호와 명령신호를 송신하는 전원제어용 애플리케이션이 설치된 스마트폰을 포함하여 이루어진 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치.
- 제1항에 있어서, 상기 스마트폰에 설치된 전원제어용 애플리케이션의 사용을 위한 메인메뉴로서, 잠금장치를 잠금 또는 열기 선택을 위한 전원코드모드와, 상기 제어반을 통해 전자기기의 즉시 전원을 온 또는 오프시킬 수 있도록 선택하는 전원직접제어모드와, 전원을 온 또는 오프시키기 위하여 하나 이상의 시간 예약을 위한 추가하기모드, 수정하기모드 및 목록보기/지우기모드를 선택하는 제1전원예약제어모드와, 총 누적된 사용 시간동안만 전원이 인가되어 전자기기가 사용되도록 설정하기 위한 제2전원예약제어모드와, 제어반의 제어를 위한 비밀번호를 설정하여 입력하는 비밀번호 설정모드와, 블루투스, 와이파이 또는 와이파이 다이렉트를 포함하는 통신프로토콜 중 어느 하나를 선택하여 제어반과 통신 연결을 수행하는 통신하기모드를 포함하는 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치.
- 제2항에 있어서, 상기 제1전원예약제어모드의 서브메뉴로 추가하기모드 및 수정하기모드는 전원이 ON되는 시작시간을 설정하는 전원ON 시작시간메뉴와, ON상태의 전원이 종료되는 시간을 설정하는 전원ON 종료시간메뉴, 및 월요일부터 일요일까지 해당하는 요일을 선택하고 매주 해당하는 요일을 매주반복예약하거나 한번만 예약을 선택하는 반복설정모드를 포함하는 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치.
- 제2항에 있어서, 상기 제1전원예약제어모드의 서브메뉴로 목록보기/지우기모드는 사용자에 의하여 설정된 복수의 시간대 목록을 선택적으로 삭제할 수 있도록 하는 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치.
- 제2항에 있어서, 상기 통신하기모드의 서브메뉴로 통신방식을 선택하여 접속이 이루어지면, 설정된 비밀번호를 입력하여 확인 후 데이터를 송수신하는 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전원제어용 애플리케이션은 iOS, 안드로이드를 포함하는 스마트폰용 운영체제(OS)에서 실행되는 전자기기의 전원 제어 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 스마트폰은 제어반이 댁내에 있을 때는 댁내의 무선공유기를 거쳐 제어반의 와이파이 통신부와 통신하고, 제어반이 댁내를 벗어난 거리에 있을 때는 네트워크망을 거쳐 통신하거나 또는 이동통신망을 통해 네트워크망을 거친 후 댁내의 무선공유기를 거쳐 제어반의 와이파이 통신부와 통신하는 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치.
- 제1항에 있어서, 상기 스마트폰과 제어반의 블루투스 통신부와 블루투스 프로토콜을 사용하여 통신하거나 상기 스마트폰과 제어반의 와이파이 통신부와 와이파이 다이렉트 프로토콜을 사용하여 무선공유기를 거치지 않고 직접 통신하는 전자기기의 사용시간 제한을 위한 전원 제어장치.
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2014
- 2014-04-03 KR KR1020140039796A patent/KR101617149B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101617149B1 (ko) | 2016-05-02 |
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