KR20170117436A - 가정용 자동 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제 1 PLC(6)에 의해 자동화되는 가정의 각 실내에 배치된 적어도 하나의 클라이언트 디바이스와 제어 및 통신하는 각 가정용 서버(2), 상기 가정의 전기 설비의 전기 정션 박스의 배선과 연결되고, 복수의 센서(11, 12, 13, 14, 16), 복수의 액추에이터(15, 18, 19) 및 제 2 PLC(20)를 포함하는 적어도 하나의 클라이언트 디바이스(3)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 클라이언트 디바이스(3) 및 상기 서버(2)는 상기 가정의 전기 설비의 배선을 통해 서로 피드 및 상호통신하여, 상기 가정에 설치된 전기 및 전자 디바이스를 제어하기 위해 상기 서버(2)가 상기 클라이언트 디바이스(3)에 지시를 송신하는 가정용 자동 제어 시스템(1)에 관한 것이다.
Description
본 발명의 목적은 가정용 자동 제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 가정 자동화 산업 분야에서 특히 유용하다.
최근, 가정 자동화는 가정을 자동화하기 위해 거의 일종의 사전 프로젝트 또는 시공을 미리 행할 필요가 있다는 점에서 예상만큼 발전되지 않았으며, 무선 디바이스의 경우에는 이들 작업을 필요로 하지는 않지만, 전파의 도달 및 유지보수에 대한 문제가 있었다. 또한, 가정을 자동화하기 위해 상이한 기능에 대해 다수의 상이한 디바이스를 상이한 장소에 설치할 필요가 있어 설치 프로세스가 복잡하다.
그러나, 본 발명의 시스템은 현재의 가정 자동화의 경우와 같이 시스템에 가정을 적응시키는 대신에 가정에 적합한 시스템의 기능으로 각 가정에 대한 가정 자동화를 가능하게 한다.
이 시스템은 주로 2개의 디바이스, 즉 각 가정에서 하나만 필요한 서버, 자동화되는 각 실내의 적어도 하나의 클라이언트 디바이스를 포함하고, 상기 서버는 그것이 위치된 실내에서 일어나는 변화를 계속해서 업데이트하고, 이들 변화에 따라서 상기 서버가 사용자가 제공한 지시를 통해 행해야 하는 작업을 클라이언트 디바이스에 지시한다.
이 시스템을 설치하기 위해서는, 상기 클라이언트 디바이스에 대해 가정의 전기 설비의 전기 정션 박스의 공통 스트립을 교체하여 상기 전기 정션 박스의 배선과 연결하기만 하면 된다. 즉, 상기 전기 정션 박스는 제작된 목적과 다른 용도로 사용되지 않으므로, 전기 설비가 가능한 가장 단순하고 가장 용이하도록 크기와 위치가 모두 건축가에 의해 미리 조사되기 때문에 작업이 용이해진다.
가정의 전기 졍션 박스에 클라이언트 디바이스를 위치시킴으로써, 전기 배선 내의 케이블 각각 및 모두에 대해 액세스가 제공되고, 이로 인해 이들 전기 정션 박스 내에서 가정의 전기 설비 내의 모든 배선의 연결이 행해져, 전기 그리드와 연결되는 임의의 디바이스(조명, 플러그, 자동 입력 폰, 블라인드 등)를 제어할 수 있다.
이 시스템은 클라이언트 디바이스와 같은 단일 시스템에 액추에이터 및 센서를 모두 포함하여, 실내 및 그 주변에 대한 전체 제어를 가능하게 한다. 반면에, 시판되는 다른 제품들은 액추에이터와 센서를 별도로 사용하므로, 자동화가 필요한 사항에 따라 상이한 디바이스, 무선 센서 및 상이한 액추에이터가 구비되어 실내가 복잡해진다.
또한, 전기 정션 박스는 전력 케이블을 더 포함할 수 있기 때문에, 상기 시스템이 상기 케이블로부터 직접 전력을 인출하여 배터리를 필요로 하지 않으며, 유지보수가 요구되지 않는다. 반면에, 시판되는 디바이스는 배터리를 필요로 하거나 파워 아울렛 중 하나와 케이블링되어야 한다. 사용자에게 배터리는 큰 불편함을 야기하지만, 이와 반대로 가정 자동화는 소비자에게 가능한 최고의 편리성을 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서, 본 발명은 하기 이점들을 갖는 시스템을 제공하여 당업계의 현 상황에 대한 상술의 문제점을 해결한다:
- 단순화: 본 발명의 시스템은 "서버"와 "클라이언트 디바이스"의 두 가지 주요 유형의 디바이스로 구성되며, "보조 클라이언트 디바이스"가 추가된다.
- 범용성: 이미 건축되었거나 건출될 예정인 모든 주택, 호텔, 상점, 바 등에 설치될 수 있다.
- 신속한 설치: 시간이 거의 소요되지 않으며(각 디바이스를 설치하는데 몇 분이 소요됨), 사용자가 직접 설치할 수 있다.
- 시공이 필요없음: 시공, 사전 프로젝트 또는 케이블링이 전혀 필요없다.
- 유지보수가 필요없음: 시스템이 설치되면, 사용자는 그것을 관리할 필요가 없다.
- 낮은 소비성: 이 시스템은 소비한 것보다 많은 전기를 절약한다.
- 사용 편의성: 서버에 의해 제어되거나, 전세계 어디에서나 인터넷 연결부가 구비된 디바이스에 의해 제어되거나, 수동으로 제어될 수 있다.
- 지능형: 상기 디바이스는 인터넷을 통해 자동으로 업데이트되기 때문에, 문제를 해결하고 애플리케이션을 개선하는 것 등이 가능하다.
- 무한 기능성: 상기 시스템은 하기 기능 중 적어도 하나를 행하도록 구성된다: 조명을 제어 및 조절하는 기능, 가정의 모든 전기 및 전자 디바이스의 플러그를 제어하는 기능, 실내의 온도를 제어하는 기능, 화재 경보를 제어하는 기능, 보안 경보를 제어하는 기능, 소리의 방출 및 감지를 제어하는 기능, 블라인드를 제어하는 기능, 적외선 무선 디바이스를 제어하는 기능, 자동문을 제어하는 기능, 에너지 절약을 제어하는 기능, 초인종을 제어하는 기능, 전력 차단에 대한 경고, 및 차고문을 제어하는 기능. 또한, 업데이트 기능은 이 시스템을 무제한으로 하여 향후에 잠재적인 새로운 기능을 지속적으로 생성시킬 수 있다.
- 저렴함.
본 발명은 각 가정용 서버로서, 임의의 클라이언트 디바이스와 제어 및 통신하고, 상기 클라이언트 디바이스로부터 수신된 정보를 저장하기 위한 컨트롤 유닛(터치스크린이 구비되거나 구비되지 않음), 상기 클라이언트 디바이스와 정보를 송수신하는 제 1 PLC, 상기 서버에 전력을 공급하는 트랜스포머, 및 하우징을 포함하는 서버, 및 자동화되는 가정의 각 실내에 배치되고, 상기 가정의 전기 설비의 전기 정션 박스의 배선과 연결되는 적어도 하나의 클라이언트 디바이스로서, 상기 전기 정션 박스의 외측에 위치되고, 복수의 센서, 복수의 액추에이터, 제 2 PLC, 트랜스포머 및 마이크로컨트롤러를 포함하는 헤드피스, 상기 헤드피스가 연결되고, 상기 전기 정션 박스의 내측 또는 외측에 위치되며, 상기 전기 정션 박스의 배선과 연결되는 커넥터 스트립을 포함하는 적어도 하나의 클라이언트 디바이스를 포함하는 가정에 설치된 전기 및 전자 디바이스를 제어할 수 있는 임의의 가정에 설치되는 자동 제어 시스템에 관한 것이다.
적어도 하나의 클라이언트 디바이스 및 서버는 가정의 전기 설비의 배선을 통해 서로 피드 및 상호통신하여, 클라이언트 디바이스가 센서에 의해 그들이 위치된 실내에서 일어나는 변화를 센서에 통지하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 상기 커넥터 스트립과 연결된 전기 및 전자 디바이스를 제어하기 위해 클라이언트 디바이스에 지시를 송신한다.
컨트롤 유닛은 베이스 플레이트를 포함하고, 전기 그리드로부터 직접 전력을 인출한다.
수 개의 전기 정션 박스가 같은 실내에 존재하는 경우, 상기 시스템에는 상기 전기 정션 박스 중 하나와 연결된 단일 클라이언트 디바이스가 포함되고, 추가적인 전기 정션 박스에는 각각 보조 클라이언트 디바이스가 더 포함된다.
상기 보조 클라이언트 디바이스는, 서버에 의해 지시된 바와 같이 교류 전류를 제어하기 위해 복수의 전자 정류기(교류 전류를 통하게 할 수 있는 스위치)를 포함하는 전기 정션 박스의 외측에 위치된 헤드피스, 트랜스포머, 상기 보조 클라이언트 디바이스와 상기 서버 사이의 통신을 유지하기 위한 제 3 PLC 및 마이크로컨트롤러를 포함하고, 상기 헤드피스는 전기 정션 박스의 내측 또는 외측에 위치된 커넥터 스트립과 연결되고, 상기 커넥터 스트립은 상기 전기 정션 박스의 배선과 연결된다.
클라이언트 디바이스(클라이언트 디바아스 및 보조 클라이언트 디바이스)의 커넥터 스트립은 상기 커넥터 스트립에 포함된 커넥터에 의해 전기 정션 박스의 배선과 연결되며, 파워 인렛, 스위치 인풋 및 파워 아울렛을 더 포함한다. 상기 커넥터 스트립과 클라이언트 디바이스(클라이언트 디바이스 및 보조 클라이언트 디바이스)의 헤드피스 사이의 연결은 클라이언트 디바이스의 헤드피스의 오리피스에 삽입된 커넥터 스트립의 핀에 의해 행해진다.
클라이언트 디바이스의 헤드피스에 포함된 복수의 센서는 실내의 연기의 존재를 감지하는 연기 감지기, 실내에 누군가가 있는지를 감지하는 동작 센서, 소음을 감지하기 위한 마이크로폰, 실내의 에어 컨디셔닝을 제어하기 위한 온도 센서, 전기 및 전자 디바이스의 원격 제어의 신호를 녹화하기 위한 적외선 센서, 실내에 존재하는 조명의 양을 확인하는 조명 센서 및 이들의 조합에서 선택된다.
클라이언트 디바이스의 헤드피스에 포함된 복수의 액추에이터는 적외선 센서에 의해 녹화된 적외선 신호를 재현하는 적외선 LED, 상기 서버에 의해 지시된 바와 같이 전력 그리드로부터 파워 아울렛으로 송신된 전기를 제어하기 위한 복수의 전자 정류기(트라이액, 릴레이, …), 각각의 클라이언트 디바이스에서 음악 및 음성 녹음을 재생하기 위한 라우드스피커, 및 이들의 조합에서 선택된다.
시스템이 인터넷에 연결되어 있지 않은 경우라도, 가정의 Wi-Fi 네트워크와 연결된 디바이스를 제어하여 인터넷 없이 시스템이 작동하기 때문에 시스템이 인터넷에 연결되어 있을 필요는 없다. 그러나, 제어되는 가정에 인터넷 연결부를 구비한 디바이스가 가정의 Wi-Fi 네트워크와 연결되어 있지 않은 경우, 인터넷에 연결된 디바이스와 서버 사이의 통신이 가능하도록 인터넷 연결이 필요하다.
상기 시스템은 그 중에서도 다음과 같은 기능을 행하도록 구성된다: 조명을 제어 및 조절하는 기능, 가정의 플러그를 제어하는 기능, 실내의 온도를 제어하는 기능, 화재 경보를 제어하는 기능, 보안 경보를 제어하는 기능, 소리의 방출 및 감지를 제어하는 기능, 블라인드를 제어하는 기능, 적외선 무선 디바이스를 제어하는 기능, 자동문을 제어하는 기능, 에너지 절약을 제어하는 기능, 초인종을 제어하는 기능, 전력 차단의 경고 및 차고문의 제어 기능.
본 발명의 설명을 완전하게 하고, 그 특징을 더 잘 이해시키기 위해, 본 명세서에는 임의의가 동일한 일련의 도면이 첨부되며, 이하에 설명의 목적으로 제한없이 나타내어진다.
도 1은 가정 내의 시스템의 설치를 나타낸다.
도 2는 컨트롤 유닛을 디스플레이하는 서버(이 경우에는 터치스크린을 갖는 서버)를 나타낸다.
도 3은 인터넷 연결부가 구비된 디바이스(이 경우에는 서버 중 하나와 유사하지만 스마트폰에 적합한 애플리케이션을 구비한 스마트폰)를 나타낸다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 클라이언트 디바이스의 분해도 및 전기 정션 박스를 덮는 리드가 장착된 클라이언트 디바이스를 나타내는 도면이다. 이 경우에는 커넥터 스트립이 전기 정션 박스 내에 위치된다. 상기 클라이언트 디바이스에 포함된 부품은 클라이언트 디바이스의 헤드피스와 커넥터 스트립에서 상세하게 나타내어진다.
도 5는 클라이언트 디바이스와 그 안에 포함된 부품의 상이한 도면을 나타낸다.
도 6은 보조 클라이언트 디바이스와 그 안에 포함된 부품의 상이한 도면을 나타낸다.
이하, 도면에 나타내어지고, 본 발명에 포함되는 상이한 부품들의 리스트에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 가정 내의 시스템의 설치를 나타낸다.
도 2는 컨트롤 유닛을 디스플레이하는 서버(이 경우에는 터치스크린을 갖는 서버)를 나타낸다.
도 3은 인터넷 연결부가 구비된 디바이스(이 경우에는 서버 중 하나와 유사하지만 스마트폰에 적합한 애플리케이션을 구비한 스마트폰)를 나타낸다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 클라이언트 디바이스의 분해도 및 전기 정션 박스를 덮는 리드가 장착된 클라이언트 디바이스를 나타내는 도면이다. 이 경우에는 커넥터 스트립이 전기 정션 박스 내에 위치된다. 상기 클라이언트 디바이스에 포함된 부품은 클라이언트 디바이스의 헤드피스와 커넥터 스트립에서 상세하게 나타내어진다.
도 5는 클라이언트 디바이스와 그 안에 포함된 부품의 상이한 도면을 나타낸다.
도 6은 보조 클라이언트 디바이스와 그 안에 포함된 부품의 상이한 도면을 나타낸다.
이하, 도면에 나타내어지고, 본 발명에 포함되는 상이한 부품들의 리스트에 대해서 상세하게 설명한다.
도면을 통해, 가정에 설치된 자동 제어 시스템(1)에 대해 설명했지만, 이 자동 제어 시스템(1)은 호텔, 상점, 가게, 바 등, 즉 전기 정션 박스가 구비된 전기 설비가 있는 임의의 건물에도 설치될 수 있기 때문에 제한적인 것으로 해석되어서는 안된다.
본 명세서에 설명된 가정용 자동 제어 시스템은 전기 정션 박스가 존재하는 한, 연식에 상관없이 어느 집에나 설치될 수 있다.
본 발명의 가정용 자동 제어 시스템(1)은 상기 가정에 설치된 전기 및 전자 디바이스를 제어할 수 있는 전자 및 컴퓨터 애플리케이션을 구비하고 있다. 상기 시스템(1)은 주로 2개의 디바이스를 포함한다:
- 각 가정에 하나만 필요하며, 시스템(1)의 "두뇌" 역할을 하는 서버(2), 및
- 서버(2)가 위치된 실내에서 일어나는 변화를 서버(2)에게 통지하고, 이들 변화에 따라 상기 서버(2)가 서버(2) 자체나 인터넷 연결부(32)가 구비된 디바이스(예를 들면, 사용자의 스마트폰)로부터 사용자가 제공한 지시를 통해 클라이언트 디바이스(3)에게 행해야 할 작업을 지시하는 것을 담당하는 자동화되는 각 실내의 적어도 하나의 클라이언트 디바이스(3).
또한, 상기 시스템(1)은 클라이언트 디바이스(3)와 유사하지만 임의의 센서를 포함하지 않고, 센서를 포함하는 유일한 액추에이터는 전자 정류기인 적어도 하나의 보조 클라이언트 디바이스(4)를 포함한다. 설비의 제어를 완벽하게 하기 위해 전위 전기 정션 박스를 커버하는데 보조 클라이언트 디바이스(4)가 필요하다. 일반적으로, 실내에는 하나 또는 수 개의 전기 정션 박스가 존재하며, 그들은 모두 제어될 필요가 있으며, 즉 이것은 특정 실내에는 2개 이상의 클라이언트 디바이스(3)를 배치하는 것을 나타낸다. 그러나, 각 실내의 클라이언트 디바이스(3)에 각 유형의 센서가 포함된 것으로 충분하다. 따라서, 보조 클라이언트 디바이스(4)를 설치하는 이유는 클라이언트 디바이스(3)보다 저렴하고 소형이기 때문이며, 재정적인 성격을 띠고 있다. 따라서, 보조 클라이언트 디바이스(4)로 실내를 보완하면 클라이언트 디바이스(3)를 사용한 것보다 훨씬 저렴한 비용으로 동일한 기능을 제공할 수 있다.
가정을 자동화하기 위해, 가정의 전기 설비의 전기 정션 박스에 상이한 클라이언트 디바이스(3, 4)를 배치하기만 하면 된다. 클라이언트 디바이스(3, 4)를 설치하기 위해, 전기 정션 박스 내측의 배선을 클라이언트 디바이스(3, 4)의 대응하는 위치에 배치해야 하며, 상기 클라이언트 디바이스(3,4) 자체가 이러한 배선 연결이 이루어지는 방법을 설명한다.
상기 연결을 정확하게 하기 위해서는, 케이블의 유형을 구별할 수 있기만 하면 되고, 이들 케이블은 상이한 각각의 색상과 상이한 단면을 갖고 있기 때문에 매우 간단하다. 요컨대, 배선 연결이 이루어지는 공지된 전기 정션 박스의 커넥터 스트립은 클라이언트 디바이스(3, 4)로 대체되어야 한다.
일반적으로 공지된 바와 같이, 상기 전기 정션 박스의 일반적인 기능은 전기 설비의 상이한 케이블들의 연결을 용이하게 하여, 상기 케이블을 취급하기 쉬운 접근 가능한 장소에 전기 정션 박스를 위치시킨다. 이것은 모두 설치를 더욱 용이하고 신속하게 하는데 도움이 된다. 최종적으로, 시스템(1)이 설치되면 상이한 디바이스(2, 3, 4)를 다시 취급할 필요가 없다는 것을 강조하는 것이 중요하다. 상기 상이한 디바이스(2, 3, 4)는 어떠한 유지보수가 필요하지 않으며, 이것은 전기 그리드 자체에 의해 전력이 공급되어 배터리로 인한 상당한 불편함을 방지하기 때문이다.
이하, 각각의 디바이스에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명의 서버(2)는 다음을 포함한다:
- 터치 스크린을 구비 또는 구비하지 않고, 터치 스크린을 갖는 경우에는 가정의 각 실내를 제어하기 위해 사용자가 행해야 하는 기능을 선택할 수 있도록 클라이언트 디바이스(3, 4)의 통상의 제어판을 나타내는 컨트롤 유닛(5). 또한, 상기 서버(2)는 클라이언트 디바이스(3, 4)로부터 수신되는 정보를 저장한다.
- 클라이언트 디바이스(3, 4)로부터 정보를 송수신하기 위한 제 1 PLC(6).
- 전력을 인출하기 위해 가정의 전기를 트랜스포밍하기 위한 트랜스포머(7).
- 컨트롤 유닛(5), 제 1 PLC(6) 및 트랜스포머(7)를 커버하여 보호하기 위한 하우징(34).
PLC(전력선 통신)는 전기 그리드를 통해 데이터를 송수신하기 위한 디바이스로서 규정된다.
상기 서버(2)는 클라이언트 디바이스(3, 4)를 제어하기 위해 개발된 특정 소프트웨어를 실행한다는 것을 명확히 할 필요가 있다. 상기 컨트롤 유닛(5)은 마이크로프로세서 및 컨트롤러를 모두 구비한 베이스 플레이트를 포함한다. 상기 서버(2)는 전기 그리드에 직접 연결되므로 배터리를 필요로 하지 않는다.
상기 클라이언트 디바이스(3)는 다음을 포함한다:
- 가정의 전기 설비의 전기 정션 박스의 외측에 위치되고, 실내의 전기 정션 박스의 리드(9)로부터 돌출되고, 복수의 센서(11, 12, 13, 14, 16), 복수의 액추에이터, 트랜스포머(17), 서버(2)에서 사용되는 것과 동일한 모듈인 제 2 PLC(20), 및 마이크로컨트롤러를 포함하는 헤드피스(8).
- 상기 헤드피스(8)가 연결되고, 파워 인렛(21), 스위치 인풋(22) 및 파워 아울렛(23)을 포함하고, 상기 전기 정션 박스의 배선과 연결되는 커넥터 스트립(10).
상기 센서는 클라이언트 디바이스(3)에 포함되어 실내에 대한 정보를 서버(2)에 송신하고, 결과적으로 상기 수신된 정보에 따라 서버(2)가 클라이언트 디바이스(3)에 센서, 인렛, 아울렛 등이 행해야 할 모든 것을 지시한다. 상기 서버(2)가 그렇게 하도록 지시하지 않는 한, 클라이언트 디바이스(3)는 어떠한 경우라도 단독으로 작동할 수 없다.
상기 클라이언트 디바이스(3)의 헤드피스(8)에 포함된 복수의 센서는 그 중에서도 다음을 포함한다:
- 실내의 연기의 존재를 감지하기 위한 연기 감지기(13). 전기 정션 박스가 위치된 높이는 연기의 조기 발견을 위해 매우 신뢰성 있는 위치를 제공한다.
- 실내에 누군가가 있는지를 감지하기 위한 동작 센서(11).
- 소음을 감지하여, 예를 들면 박수와 같은 소리를 들었을 때에 실내에 누군가가 있는지를 보다 정확하게 알 수 있고, 또한 다른 작업을 행할 수 있는 마이크로폰(33).
- 실내의 에어 컨디셔닝을 제어하기 위한 온도 센서(16).
- TV뿐만 아니라 에어 컨디셔닝 유닛, DVD 플레이어, 프로젝터 등의 원격 제어의 신호를 녹화하기 위한 적외선 센서(14).
- 프로그래밍된 경우, 실내에 존재하는 조명의 양을 확인하여 자동으로 조명을 켜거나 끌 필요가 있는지의 여부를 알 수 있는 조명 센서(12).
상기 클라이언트 디바이스(3)의 헤드피스(8)에 포함된 복수의 액추에이터는 그 중에서도 다음을 포함한다:
- 적외선 센서(14)에 의해 녹화된 적외선 신호를 재현하는 적외선 LED(15). 이들 적외선 LED(15)는 이러한 방식으로 어디든 도달할 수 있는 광각을 포함한다.
- 전력 그리드로부터 파워 아울렛으로 전기를 공급 또는 차단하기 위한 복수의 전자 정류기(18). 회로를 차단 또는 폐쇄하는 것에 추가하여, 이들 구성부품은 이들 동작이 일어나는 빈도를 다양화하여 전구의 조도를 변경할 수 있다.
- 소망에 따라 각각의 클라이언트 디바이스(3)에 제 2 PLC(20)에 의해 서버(2)로부터 음악을 재생하기 위한 라우드스피커(19). 또한, 이것은 음성 녹음을 재생한다.
상기 보조 클라이언트 디바이스(4)는 다음을 포함한다:
- 상기 전기 정션 박스의 외측에 위치되고, 클라이언트 디바이스(3)와 동일한 기능을 가지며, 즉 스위치와 동일한 기능으로서, 서버(2)에 의해 명령된 대로 회로를 개폐할 수 있는 복수의 전자 정류기(24), 그것을 작동시키는 전류를 생성하기 위한 트랜스포머(25), 상기 보조 클라이언트 디바이스(4)와 서버(2) 사이에 통신을 유지하며, 또한 서버(2)에 의해 제어되는 제 3 PLC(26), 및 마이크로컨트롤러를 포함하는 헤드피스(30).
- 상기 헤드피스(30)가 연결되고, 상기 전기 정션 박스의 배선과 연결되고, 파워 인렛(27), 실내의 스위치를 조절하기 위한 스위치 인풋(28), 및 파워 아울렛(29)을 포함하는 커넥터 스트립(31).
상술한 바와 같이, 상기 보조 클라이언트 디바이스(4)는 클라이언트 디바이스(3)와 유사하지만 어떠한 센서도 포함하지 않으며, 센서를 포함하는 유일한 액추에이터는 전자 정류기이다. 따라서, 보조 클라이언트 디바이스(4)는 센서를 포함하지 않기 때문에 치수가 훨씬 작다.
상기 설치는 신속하고 간단하며, 도 4a, 4b 및 4c에 나타낸 바와 같이 클라이언트 디바이스(3, 4)가 설치되는 전기 정션 박스의 리드(9) 상에 구멍만 뚫으면 된다. 상기 설치는 어느 사용자라도 행할 수 있다. 다른 유형의 시공 작업 또는 사전 프로젝트가 필요하지 않으며, 새로운 케이블을 설치하거나 외부에 연결하지 않고, 분리할 필요가 없으며, 전기 정션 박스의 스트립의 케이블을 분리하여 클라이언트 디바이스(3, 4)의 커넥터 스트립(10, 31)에 포함된 커넥터(37)와 연결하기만 하면 된다.
상기 클라이언트 디바이스(3, 4)의 커넥터 스트립(10, 31)은 서로 동일하다. 바람직하게는, 상기 커넥터 스트립(10, 31)을 각각의 헤드피스(8, 30)와 연결하기 위해, 상기 커넥터 스트립(10, 31)에 포함된 커넥터(37)의 연장부인 임의의 핀(35)을 클라이언트 디바이스(3, 4)의 헤드피스(8, 30)의 각각의 홀에 삽입하기만 하면 된다.
통상의 전력 공급선의 케이블은 클라이언트 디바이스(3, 4) 및 전기 그리드와 연결된 디바이스 모두에 전력을 공급하기 위해 파워 인렛(21, 27)과 연결되고, 스위치로부터 나오는 케이블은 스위치 인풋(22, 28)과 연결되지만, 조명 및 플러그(상기 플러그와 연결된 것이 무엇이든지 상관없이) 등의 전기 설비의 상이한 부품의 전력 공급 케이블은 파워 아울렛(23, 29)과 연결되고, 상기 정션 박스의 케이블은 대응하는 위치에 클라이언트 디바이스(3, 4)의 커넥터 스트립(10, 31)에 위치된 커넥터(37)와 연결된다.
스위치 인풋(22, 28)은 실내의 각각의 스위치를 제어하는데 사용된다. 이 방식으로, 서버(2)는 조명이 수동으로 켜지거나 꺼지는지의 여부를 알 수 있어서, 상기 동작을 제어할 수 있다.
상이한 클라이언트 디바이스(3,4)와 서버(2) 사이의 통신은 캐리어 전류를 사용하여 전기 설비의 케이블(전기를 공급하는 동일한 케이블을 사용하여 임의의 디바이스로부터 다른 디바이스로 정보를 전송하는데 사용됨)을 통해 일어난다. 이 기능은 전기 설비에 임의의 케이블을 안착시킬 필요가 없으므로, 설치 절차를 용이하게 할 수 있다. 또한, 케이블을 통해 통신이 일어나기 때문에 상이한 클라이언트 디바이스(3, 4)와 서버(2) 사이의 양호한 통신을 보장하여, 무선 통신에서 일어나는 것과는 대조적으로 상이한 클라이언트 디바이스(3, 4)와 서버(2)가 얼마나 멀리 떨어져 있는지, 또는 얼마나 넓은 벽이 존재하는지의 여부가 상관없다. 추가적으로, 다른 인근 가정의 무선 디바이스로 인해 설치 오류가 야기될 수 있지만, 각 가정의 전기 설비가 나머지 가정과 완전히 분리되어 있기 때문에, 이 유형의 통신은 인접한 가정의 간섭을 방지한다.
캐리어 전류는 이들 전력선을 통해 정보를 송신하는데 사용된다. 이 기술의 원리는 50Hz의 대체 전기 신호에 다른 저에너지 및 고주파 신호를 중첩시키는 것을 포함한다. 이 두번째 신호는 전기 설비를 통해 이동하며, 동일한 전기 그리드의 어떠한 수신기에서도 수신될 수 있다. 이 방식으로, 서버(2) 또는 임의의 클라이언트 디바이스(3, 4)가 송신하는 것은 다른 설치된 디바이스에 의해 수신된다.
관찰될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 시스템(1)은 원격 제어에 의해 작동하는 임의의 종류의 디바이스, 임의의 종류의 전구(할로겐, 낮은 소비 및 통상의 전구, 상이한 재료의 전구 등), 어떤 형태이든 임의의 종류의 스위치, 모든 플러그, 디지털 또는 금속 온도조절기 등의 모든 종류의 난방기기를 제어할 수 있다. 요컨대, 완전히 자동화된 가정을 갖기 위해, 시스템을 제어하기 위한 가정의 디바이스 중 단독 하나를 변경하지 않고, 본 발명의 시스템(1)을 설치하기만 하면 된다.
또한, 본 발명의 시스템(1)은 서버(2)에 의해 제어될 수 있을뿐만 아니라 수동으로 제어될 수 있으며, 이것은 가정을 자동화하기 전에 각 디바이스가 제어된 방식을 의미하며, 예를 들면 대응하는 스위치를 사용하여 조명을 켜거나 끄고, 원격 제어 등을 이용하여 TV를 켜거나 끌 수 있지만, 상세하게 설명된 바와 같이 가정의 Wi-Fi 네트워크 또는 인터넷과 연결되는 인터넷 연결부(32)를 구비한 임의의 디바이스(사용자의 모바일폰, 태블릿 또는 컴퓨터)에 의해 원격으로 제어될 수도 있다. 인터넷 연결부(32)를 구비한 이들 디바이스는 인터넷 또는 Wi-Fi 네트워크를 통해 상기 서버(2)와 통신하고, 이어서 상기 서버(2)는 상이한 클라이언트 디바이스(3, 4)에 지시를 송신한다. 인터넷 연결부(32)를 구비한 이들 디바이스는 사용하기 용이하고 신속하도록 시각화된 상이한 아이콘을 누름으로써 액세스되는 서버 (2) 중 하나와 비슷한 애플리케이션을 포함한다.
상술한 바와 같이, 모든 결정은 서버(2) 프로그램에 의해 행해진다. 가정을 제어할 수 있는 인터넷 연결부(32)가 구비된 디바이스(스마트폰, 태블릿, 컴퓨터 등 …)는 작동 시스템이 무엇이든지 상관없이 애플리케이션을 설치할 수 있다. 서버(2)와 같이 인터넷 연결부(32)가 구비된 디바이스의 애플리케이션은 모두 매우 직관적이며 사용하기 용이하다. 무엇보다도, 이들 애플리케이션은 소망에 따라 수정되고 개선될 수 있으며, 사용자가 요구하는 매우 특정한 애플리케이션으로도 개발될 수도 있다. 상기 애플리케이션은 인터넷에서 다운로드하여 시스템(1)에 추가될 수 있다.
본 발명의 시스템(1) 및 상기 시스템의 프로그램은 광도를 조절하는 조명과 같은 무한한 디바이스를 제어할 수 있다. 조명을 모두 제어하는 것에 추가하여, 조명은 알람 시계와 연결되어 알람 시계가 울림과 동시에 조명이 켜지도록 조명이 켜지는 시간을 제어하고, 프로그래밍 등 할 수 있다. 동일한 방식으로, 모든 플러그가 제어될 수 있으며, 이것은 히터, 램프, TV 등과 연결된 디바이스를 각각 및 한번에 켜고 끌 수 있는 것을 의미하며, 사용자는 언제 이것들을 연결할지, 얼마나 오랫동안 작동시킬지, 그리고 많은 다른 가능한 옵션을 결정할 수 있다. 또한, 작동을 위해 임의의 플러그를 디바이스에 연결시키지 않고 임의의 디바이스를 클라이언트 디바이스(3, 4)와 직접 연결할 수 있으며, 즉 가정의 고정된 디바이스를 연결하여 어떠한 플러그도 필요로 하지 않고 그것들을 제어할 수 있다.
또한, 프로젝터, 바의 담배 기계, 컴퓨터 등과 같은 원격 제어를 통해 작동하는 많은 다른 장치가 있다.
전기를 공급하는 회사로 인해 또는 전기 설비의 보안 스위치 중 하나가 작동되어 가정의 전력 공급이 중단되면, 시스템(1)은 사용자에게 메시지를 송신하여 전기 공급 차단을 경고할 것이다.
또한, 본 발명의 시스템(1)의 다른 잠재적인 기능은 시스템(1)이 모든 스위치 및 전력 차단을 제어하는 것에 추가하여 주변 소리를 계속 듣고 임의의 동작을 감지하는 보안 경보이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 시스템(1)의 기능은 제한이 없다. 새로운 애플리케이션을 추가하거나 각 애플리케이션 등을 개선할 수 있다.
본 발명은 여기에 개시된 실시형태에 의해 제한되지 않는다. 다른 실시형태는 이 설명에 비추어 당업자에 의해 행해질 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 범위는 이하의 청구범위에 의해 규정된다.
1. 시스템
2. 서버
3. 클라이언트 디바이스
4. 보조 클라이언트 디바이스
5. 컨트롤 유닛
6. 제 1 PLC(서버)
7. 서버 트랜스포머
8. 클라이언트 디바이스 헤드피스
9. 정션 박스 리드
10. 클라이언트 디바이스 커넥터 스트립
11. 동작 센서
12. 조명 센서
13. 연기 감지기
14. 적외선 센서
15. 적외선 LED
16. 온도 센서
17. 클라이언트 디바이스 트랜스포머
18. 클라이언트 디바이스 전자 정류기
19. 라우드스피커
20. 제 2 PLC(클라이언트 디바이스)
21. 클라이언트 디바이스 파워 인렛
22. 클라이언트 디바이스 스위치 인풋
23. 클라이언트 디바이스 파워 아울렛
24. 보조 클라이언트 디바이스 전자 정류기
25. 보조 클라이언트 디바이스 트랜스포머
26. 제 3 PLC (보조 클라이언트 디바이스)
27. 보조 클라이언트 디바이스 파워 인렛
28. 보조 클라이언트 디바이스 스위치 인풋
29. 보조 클라이언트 디바이스 파워 아울렛
30. 보조 클라이언트 디바이스 헤드피스
31. 보조 클라이언트 디바이스 커넥터 스트립
32. 인터넷 연결부를 구비한 디바이스
33. 클라이언트 디바이스 마이크로폰
34. 서버 하우징
35. 클라이언트 디바이스와 보조 클라이언트 디바이스의 핀
36. 클라이언트 디바이스와 보조 클라이언트 디바이스의 홀
37. 클라이언트 디바이스와 보조 클라이언트 디바이스의 커넥터
2. 서버
3. 클라이언트 디바이스
4. 보조 클라이언트 디바이스
5. 컨트롤 유닛
6. 제 1 PLC(서버)
7. 서버 트랜스포머
8. 클라이언트 디바이스 헤드피스
9. 정션 박스 리드
10. 클라이언트 디바이스 커넥터 스트립
11. 동작 센서
12. 조명 센서
13. 연기 감지기
14. 적외선 센서
15. 적외선 LED
16. 온도 센서
17. 클라이언트 디바이스 트랜스포머
18. 클라이언트 디바이스 전자 정류기
19. 라우드스피커
20. 제 2 PLC(클라이언트 디바이스)
21. 클라이언트 디바이스 파워 인렛
22. 클라이언트 디바이스 스위치 인풋
23. 클라이언트 디바이스 파워 아울렛
24. 보조 클라이언트 디바이스 전자 정류기
25. 보조 클라이언트 디바이스 트랜스포머
26. 제 3 PLC (보조 클라이언트 디바이스)
27. 보조 클라이언트 디바이스 파워 인렛
28. 보조 클라이언트 디바이스 스위치 인풋
29. 보조 클라이언트 디바이스 파워 아울렛
30. 보조 클라이언트 디바이스 헤드피스
31. 보조 클라이언트 디바이스 커넥터 스트립
32. 인터넷 연결부를 구비한 디바이스
33. 클라이언트 디바이스 마이크로폰
34. 서버 하우징
35. 클라이언트 디바이스와 보조 클라이언트 디바이스의 핀
36. 클라이언트 디바이스와 보조 클라이언트 디바이스의 홀
37. 클라이언트 디바이스와 보조 클라이언트 디바이스의 커넥터
Claims (10)
- - 각 가정용 서버(2)로서,
· 임의의 클라이언트 디바이스(3)와 제어 및 통신하고, 상기 클라이언트 디바이스(3)로부터 수신된 정보를 저장하기 위한 컨트롤 유닛(5),
· 전기 그리드를 통해 상기 클라이언트 디바이스(3)와 정보를 송수신하는 제 1 PLC(6), 및
· 서버(2)에 전력을 공급하기 위한 트랜스포머(7)를 포함하는 서버(2),
- 자동화되는 가정의 각 실내에 배치되고, 상기 가정의 전기 설비의 전기 정션 박스의 배선과 연결되는 적어도 하나의 클라이언트 디바이스(3)로서,
· 상기 전기 정션 박스의 외측에 위치되고, 복수의 센서(11, 12, 13, 14, 16), 복수의 액추에이터(15, 18, 19), 제 2 PLC(20), 트랜스포머(17) 및 마이크로컨트롤러를 포함하는 헤드피스(8),
· 상기 헤드피스(8)가 연결되고, 상기 전기 정션 박스의 배선과 연결되는 커넥터 스트립(10)을 포함하는 적어도 하나의 클라이언트 디바이스(3)를 포함하는 가정에 설치된 전기 및 전자 디바이스를 제어할 수 있는 가정용 자동 제어 시스템(1)으로서:
상기 적어도 하나의 클라이언트 디바이스(2) 및 서버(2)는 상기 가정의 전기 설비의 배선을 통해 서로 피드 및 상호통신하여, 상기 클라이언트 디바이스가 상기 센서(11, 12, 13, 14, 16)에 의해 그들이 위치된 실내에서 일어나는 변화를 상기 서버(2)에 통지하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 상기 서버(2)가 상기 클라이언트 디바이스(3)에 지시를 송신하여 상기 커넥터 스트립(10)과 연결되는 상기 가정의 전기 및 전자 디바이스를 제어하는 것을 특징으로 하는 가정용 자동 제어 시스템(1). - 제 1 항에 있어서,
동일한 실내에 수 개의 전기 정션 박스가 존재하는 경우, 상기 전기 정션 박스 중 하나와 연결되는 단일 클라이언트 디바이스(3)를 포함하고, 추가의 전기 정션 박스에 대한 각각의 보조 클라이언트 디바이스(4)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 자동 제어 시스템(1). - 제 2 항에 있어서,
상기 보조 클라이언트 디바이스(4)는,
· 상기 전기 정션 박스의 외측에 위치되고, 상기 서버(2)에 의해 지시된 바와 같이 전류를 제어하는 복수의 전자 정류기(24), 트랜스포머(25), 상기 보조 클라이언트 디바이스(4)와 서버(2) 사이의 통신을 유지하는 제 3 PLC(26) 및 마이크로컨트롤러를 포함하는 헤드피스(30),
· 상기 헤드피스(30)가 연결되고, 상기 전기 정션 박스의 배선과 연결되는 커넥터 스트립(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 자동 제어 시스템(1). - 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 클라이언트 디바이스(3)와 상기 보조 클라이언트 디바이스(4)의 커넥터 스트립(10, 31)은 상기 커넥터 스트립(10, 31)에 포함된 커넥터(37)에 의해 상기 전기 정션 박스의 배선과 연결되는 것을 특징으로 하는 가정용 자동 제어 시스템(1). - 제 4 항에 있어서,
상기 클라이언트 디바이스(3)와 상기 보조 클라이언트 디바이스(4)의 커넥터 스트립(10, 31)과 헤드피스(8, 30) 사이의 연결은 상기 클라이언트 디바이스(3, 4)의 헤드피스(8, 30)의 임의의 홀(36)에 삽입된 커넥터 스트립(10, 31)의 임의의 핀(35)에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 가정용 자동 제어 시스템(1). - 제 5 항에 있어서,
상기 클라이언트 디바이스(3)와 상기 보조 클라이언트 디바이스(4)의 커넥터 스트립(10, 31)은 파워 인렛(21, 27), 스위치 인풋(22, 28) 및 파워 아울렛(23, 29)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 자동 제어 시스템(1). - 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤 유닛(5)은 베이스 플레이트를 포함하고, 상기 전기 그리드로부터 직접 전력을 인출하는 것을 특징으로 하는 가정용 자동 제어 시스템(1). - 제 1 항에 있어서,
상기 클라이언트 디바이스(3)의 헤드피스(8)에 포함된 복수의 센서는,
- 실내의 연기의 존재를 감지하기 위한 연기 감지기(13),
- 실내에 누군가가 있는지를 감지하기 위한 동작 센서(11),
- 노이즈를 감지하기 위한 마이크로폰(33),
- 실내의 에어 컨디셔닝을 제어하기 위한 온도 센서(16),
- 상기 전자 및 전기 디바이스의 원격 제어의 신호를 녹화하기 위한 적외선 센서(14),
- 실내에 존재하는 조명의 양을 확인하는 조명 센서(12), 및
- 이들의 조합에서 선택되는 것을 특징으로 하는 가정용 자동 제어 시스템(1). - 제 1 항에 있어서,
상기 클라이언트 디바이스(3)의 헤드피스(8)에 포함된 복수의 액추에이터는,
- 상기 적외선 센서(14)에 의해 녹화된 적외선 신호를 재현하는 적외선 LED(15),
- 상기 서버(2)에 의해 지시된 바와 같이 전력 그리드로부터 파워 아울렛(23)으로 송신된 전기를 제어하기 위한 복수의 전자 정류기(18),
- 각각의 클라이언트 디바이스(3)에서 음악 및 음성 녹음을 재생하기 위한 라우드스피커(19), 및
- 이들의 조합에서 선택되는 것을 특징으로 하는 가정용 자동 제어 시스템(1). - 제 1 항에 있어서,
상기 서버(2)는 인터넷 연결부(32)를 구비한 적어도 하나의 디바이스로부터 명령을 수신하도록 구성되어 원격으로 상기 시스템(1)을 제어하는 것을 특징으로 하는 가정용 자동 제어 시스템(1).
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