KR20200089036A - 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 종래의 블라인드의 기술의 문제점을 해결하기 위해, 현재 날짜, 시간, 위도 및 경도에 따른 태양의 고도를 계산하는 알고리즘을 사용하여, 자동으로 슬릿의 각도를 제어하는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 태양 고도를 계산하여 슬릿(110)의 각도를 제어하는 블라인드 모듈에 있어서, 하나 이상의 슬릿(110)과, 상기 슬릿(110)과 결합하여 각도를 조절하는 각도 조절스트링(120a,120b)을 포함하는 블라인드부(10); 상기 각도 조절스트링(120a,120b)에 결합되는 슬릿(110)의 각도를 조절하는 회전동력부(20); 상기 회전동력부(20) 일단에 결합되어 각도 조절스트링(120a,120b)으로 동력을 전달하는 기어부(30a,30b); 및 상기 회전동력부(20) 일측에 구비되어 회전각을 측정하는 홀센서, 상기 홀센서와 스마트기기로부터 수집되는 정보를 처리하고, 현재 위치의 태양 고도각에 따라 사용자가 입력한 설정값 범위 내에서 슬릿(110)의 각도를 제어하는 컨트롤시스템을 포함하는 제어부(40);를 포함하여 구성되는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈을 제공한다.

Description

태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈{Blind modules that calculate the sun's altitude to control the angle of the blind slit}

본 발명은, 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트기기와 연결되어 현재 날짜, 시간, 위도 및 경도 정보를 수집하여 상기 정보를 토대로 현재 위치의 태양 고도를 계산하고, 사용자가 입력한 설정값 범위 내에서 자동으로 슬릿의 각도를 제어하여 일사량을 조절하는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 블라인드 장치는 창문을 통해 비춰지는 직사광선 및 실내의 상황을 외부로 노출시키지 않도록 차단하는 역할과 블라인드 장치 및 슬릿의 디자인을 이용하여 실내 공간을 꾸미는 역할을 한다.

이와 같은 용도로 사용되는 블라인드 장치는 수직형과 수평형이 있는데, 이들은 모두 그 방향 즉, 슬릿의 각도를 조절함으로써 채광정도를 조절할 수 있게 형성되어 있다.

그리고, 블라인드 장치가 수직형일 경우, 개폐를 위해 패널이 좌우로 움직이고, 수평형일 경우, 위아래로 움직여 방향만 다를뿐 그 구성이 매우 유사하게 생성된다.

또한, 작동방식에 따라 수동식과 전동식으로 구분된다.

종래에는 필요에 따라 각도 및 개폐 조절을 위해 사용자가 직접 블라인드 장치가 있는 곳까지 가서 블라인드 장치에 부착된 각도 조절스트링을 조절하여야 하였으므로, 사용에 있어서 불편함이 있었다.

전동식 블라인드 장치에 대해서는, 국내 등록특허 제10-1131842호에 개시되어 있는 바와 같이, 창문의 채광 조절을 위해 설치되는 블라인드 본체의 높이 조절이 가능한 승강형 전동블라인드 구조를 개시하였고, 국내 등록특허 제10-1573058호 에서는 태양광을 이용하고, 생산된 전기를 사용하여 블라인드에 연결된 모터를 구동시키도록 하고, 모터의 구동에 적절한 전력을 설정하기 위해 태양전지모듈이 구비되는 태양광 발전을 이용한 전동식 블라인드를 개시하였다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 국내 등록특허 제10-0532227호에 개시되어 있는 바와 같이, 전동 블라인드용 각도도절장치에 관한 것으로서, 원격장치에 의해 전동식으로 작동되는 블라인드를 개시하였으나 상기 공개특허공보의 경우에는 현재 위치의 태양고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 알고리즘에 대한 내용은 전혀 개시되어 있지 않다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 종래의 블라인드의 기술의 문제점을 해결하기 위해, 현재 날짜, 시간, 위도 및 경도에 따른 태양의 고도를 계산하는 알고리즘을 사용하여, 사용자의 선택에 따라 입력한 설정값 범위 내에서 일사량을 조절할 수 있는 모드를 추가함으로써, 사용자로 하여금 만족도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 각도 조절을 위한 부품을 간단화 및 단순화 함으로써, 부품수 감소로 인한 생산성 향상 및 동작불량시 보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 자동으로 슬릿의 각도를 제어하는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명은 종래 블라인드의 문제점을 해결하기 위해, 태양 고도를 계산하여 슬릿(110)의 각도를 제어하는 블라인드 모듈에 있어서, 하나 이상의 슬릿(110)과, 상기 슬릿(110)과 결합하여 각도를 조절하는 각도 조절스트링(120a,120b)을 포함하는 블라인드부(10); 상기 각도 조절스트링(120a,120b)에 결합되는 슬릿(110)의 각도를 조절하는 회전동력부(20); 상기 회전동력부(20) 일단에 결합되어 각도 조절스트링(120a,120b)으로 동력을 전달하는 기어부(30a,30b); 및 상기 회전동력부(20) 일측에 구비되어 회전각을 측정하는 홀센서, 상기 홀센서와 스마트기기로부터 수집되는 정보를 처리하고, 현재 위치의 태양 고도각에 따라 사용자가 입력한 설정값 범위 내에서 슬릿(110)의 각도를 제어하는 컨트롤시스템을 포함하는 제어부(40);를 포함하여 구성되는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈을 제공한다.

또한, 상기 제어부(40)는, 상기 스마트기기를 통해 수집되는 현재 날짜, 시간, 위도 및 경도 정보를 처리하여 태양 적위 및 고도각을 계산하고, 사용자가 입력한 설정값 범위 내에서 슬릿(110)의 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈을 제공한다.

그리고, 상기 슬릿(110)의 각도는, 사용자의 선택에 따라서 0도 내지 90도로 움직이고, 상기 각도에 따라 0% 내지 100% 모드로 설정하는 기능을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 현재 날짜를 이용하여 적위를 계산하고, 상기 적위, 위도 및 시간을 이용해 태양의 고도를 계산하여 자동으로 슬릿(110)의 각도를 제어할 수 있다.

또한, 도서관, 학교 및 은행 등과 같은 건물에서 슬릿의 각도가 자동제어되거나 원격으로 제어될 수 있어서, 사용자가 블라인드가 있는 곳으로 가서 직접 조작하는 불편함을 없애는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 실시 예에 의한 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 의한 기어부(30a), 회전동력부(20) 및 제어부(40)가 결합되는 상태를 보여주는 분해사시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 의한 기어부(30a)와 회전동력부(20)가 결합되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 의한 기어부(30a,30b)의 치형을 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 의한 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈의 개략도이다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여햐 한다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에서 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 태양고도를 계산하여 슬릿(110)의 각도를 제어하는 블라인드 모듈에 있어서, 하나 이상의 슬릿(110)과, 상기 슬릿(110)과 결합하여 각도를 조절하는 각도 조절스트링(120a,120b)을 포함하는 블라인드부(10); 상기 각도 조절스트링(120a,120b)에 결합되는 슬릿(110)의 각도를 조절하는 회전동력부(20); 상기 회전동력부(20) 일단에 결합되어 각도 조절스트링(120a,120b)으로 동력을 전달하는 기어부(30a,30b); 및 상기 회전동력부(20) 일측에 구비되어 회전각을 측정하는 홀센서, 상기 홀센서와 스마트기기로부터 수집되는 정보를 처리하고, 현재 위치의 태양 고도각에 따라 사용자가 입력한 설정값 범위 내에서 슬릿(110)의 각도를 제어하는 컨트롤시스템을 포함하는 제어부(40);를 포함하여 구성되는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈을 제공한다.

상기 블라인드부(10), 회전축(130) 및 기어부(30b)는 도 1과 같이 내부공간이 있는 소정의 형태를 지닌 케이스에 구비될 수 있다.

상기 블라인드부(10), 회전축(130) 및 기어부(30b)는 케이스에 구비된 형태로 실내 천정 또는 벽에 고정되게 설치할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 하나 이상의 슬릿(110)은 도 1과 같이 블라인드부(10)에 평행하고 일정한 간격으로 설치되고, 수직형 또는 수평형으로 구성될 수 있다.

상기 슬릿(110)의 재질은 플라스틱, 나무, 천, 알루미늄 등으로 구성될 수 있고, 태양광 패널로 구성되어 회전동력부(20) 및 제어부(40)에 자체적으로 전기를 공급할 수 있다.

각도 조절스트링(120a)은 회전축(130) 일단에 구비되는 기어부(30a)와 회전동력부(20) 일단에 구비되는 기어부(30b)와 연결되어 회전동력부(20)의 동력을 전달하는 역할을 한다.

각도 조절스트링(120b)은 도 1과 같이 하나 이상의 슬릿(110) 양측에 결합되어, 회전축(130)을 연결하여 하나 이상의 슬릿(110)의 각도를 조절하는 역할을 한다.

회전동력부(20)는 서보모터, 디시모터(DC), 에이시모터(AC), 스텝모터 등과 같이 일반적으로 사용되는 모터로 사용될 수 있다.

기어부(30a,30b)의 치형은 각도 조절스트링(120a)이 기어부(30a,30b)로부터 이탈되지않고, 장력을 유지하면서 부착될 수 있도록 이차함수 그래프와 유사한 형상의 홈이 파진 형태로 구성될 수 있다.

상기 형태는 스트링과 닿는 면적을 늘리고, 장력을 유지하기위해 도 4의 A,B 및 C 치수를 설정하여 나타낼 수 있다.

제어부(40)는 스마트기기, 회전동력부(20) 및 홀센서와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있고, 스마트기기에 의해 작동될 수 있다.

또한, 제어부(40)에 실내 조도를 측정하는 조도센서, 실내 온도를 측정하는 온도센서, 실외 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 센서 및 실내 움직임을 감지하는 동작감지센서 등이 구비 될 수 있다.

상기 조도센서는 블라인드부(10) 안쪽의 실내 밝기를 측정하기 위한 것으로서, 블라인드부(10)를 기준을 안쪽, 즉, 건물 내부 임의의 위치에 설치될 수 있다.상기 조도센서는 블라인드부(10)와 이격된 위치에 설치되어, 유무선으로 상기 제어부(40)에 연결될 수 있다. 또한, 조도센서에 의해 측정되는 밝기는, 실내의 인공 광원에 의해 생성되는 밝기 혹은 블라인드부(10)를 통해 조절된 건물 외부의 태양광에 의한 밝기가 될 수 있다. 상기 밝기 정도를 이용하여 사용자의 선택에 따라 입력된 조도값 범위 내에서 슬릿(110)의 각도를 조절할 수 있다.

상기 온도센서는 건물 내부 온도를 측정하기 위한 것으로서, 상기 조도센서와 마찬가지로, 블라인드부(10)를 기준으로 안쪽, 건물 내부 임의의 위치에 설치될 수 있다. 그리고, 상기 온도센서를 이용하여 사용자의 선택에 따라 입력된 온도값 범위 내에서 슬릿(110)의 각도를 조절하여 일사량을 높게하여 실내 온도를 높일 수 있고, 일사량을 낮게하여 실내 온도를 낮출 수 있다.

상기 미세먼지 센서를 이용하여 실내 미세먼지 농도가 높을 경우, 슬릿(110)의 각도를 조절하여 슬릿(110)간의 간격을 없앰으로써, 실내로 유입되는 미세먼지를 최소화할 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 컨트롤시스템 및 스마트기기와 연결되어 스마트기기를 통해 기상청이 제공하는 미세먼지 농도 및 초미세먼지 농도 수준을 수집하여, 상기 미세먼지 농도 및 초미세먼지 농도 수준이 한때나쁨, 나쁨 및 매우나쁨일 경우 슬릿(110)의 각도 조절 및 사용자에게 창문을 닫도록 하여금 신호를 줄 수 있다.

상기 동작감지센서는 실내 움직임을 측정하기 위한 것으로서, 건물 내부 임의의 위치에 설치될 수 있다. 그리고, 실내 움직임을 감지하여 소정의 시간 범위 내에서 실내에 움직임이 없을 경우, 외출로 판단하여, 제어부(40)의 구동이 중지될 수 있고, 실내에 움직임이 있을 경우, 제어부(40)가 정상적으로 구동될 수 있다.

또한, 사용자가 장시간 집을 비울 경우, 무단침입에 대비하여, 동작감지센서에 의해 실내 움직임이 감지되면 알림기능을 설정하여 사용자의 스마트기기에 정보를 전달할 수 있다.

그리고, 상기 제어부(40)는, 상기 스마트기기를 통해 수집되는 현재 날짜, 시간, 위도 및 경도 정보를 처리하여 태양 적위 및 고도각을 계산하고, 사용자가 입력한 설정값 범위 내에서 슬릿(110)의 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈을 제공한다.

또한, 제어부(40)는 블라인드부(10)와 회전동력부(20)의 제어를 위해 필요한 데이터 혹은 프로그램이 저장될 수 있다. 구체적으로, 제어부(40)는 사용자 등에 의해 기 설정된 값이 저장된다.

회전동력부(20), 기어부(30a) 및 제어부(40)는 도 2와 같이 결합된 상태로 구성되어 있고, 상기 구성을 이용하여 스트링이 구비된 일반 블라인드에 스트링과 기어부(30a)를 결합하여 사용될 수 있다.

상기 결합 파트 외측에는 회전동력부(20)의 회전수, 회전속도 및 회전방향을 제어할 수 있는 버튼이 구비될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 지피에스 센서가 구비된 스마트기기를 통해 현재 날짜 정보를 처리하여, 적위를 계산한다. 그리고, 상기 스마트기기를 통해 위도 및 시간 정보를 처리하고, 상기 적위, 위도 및 시간을 이용하여 태양의 고도를 계산한다.

그리고, 상기 태양의 고도에 따라서 컨트롤시스템 또는 스마트기기에 입력된 사용자의 설정값 범위 내에서 회전동력부(20)의 회전수, 회전속도 및 회전방향을 제어하여 슬릿(110)의 각도를 조절할 수 있다.

또한, 상기 슬릿(110)의 각도는, 사용자의 선택에 따라서 0도 내지 90도로 움직이고, 상기 각도에 따라 0% 내지 100% 모드로 설정하는 기능을 포함한다.

예를 들어, 슬릿(110)의 각도가 90°일 경우, 빛을 완전히 차단하였다하고, 100% 차단모드라고 설정한다. 그리고, 슬릿(110)의 각도가 67.5°, 45°, 22.5° 및 0°일 경우, 각기 75% 차단모드, 50% 차단모드, 25% 차단모드 및 개방모드라고 설정할 수 있다.

이와 같은 구성을 이루고 있는 본 발명에서의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

먼저, 사용자가 스마트기기, 리모콘 또는 버튼 등을 이용하여 신호를 인가하면 제어부(40)의 컨트롤시스템이 동작하여, 사용자의 선택에 따라 입력된 설정값 범위 내에서 회전동력부(20)의 회전수, 회전속도 및 회전방향을 제어한다.

더욱 상세하게는, 태양의 고도가 가장 높을 때인 남중고도에 햇빛이 실내로 유입되는 것을 사용자가 원하지 않는 경우, 스마트기기, 리모콘 또는 버튼 등을 통해 상기 각도에 따른 설정모드를 작동하여 슬릿(110)의 각도를 조절함으로써 실내에 유입되는 햇빛을 사용자가 원하는 만큼 차단할 수 있다.

10 : 블라인드부
110 : 슬릿
120 : 각도 조절스트링
130 : 회전축
20 : 회전동력부
30 : 기어부
40 : 제어부

Claims (3)

1. 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈에 있어서,
   하나 이상의 슬릿과, 상기 슬릿과 결합하여 각도를 조절하는 각도 조절스트링을 포함하는 블라인드부;
   상기 각도 조절스트링에 결합되는 슬릿의 각도를 조절하는 회전동력부;
   상기 회전동력부 일단에 결합되어 각도 조절스트링으로 동력을 전달하는 기어부; 및
   상기 회전동력부 일측에 구비되어 회전각을 측정하는 홀센서, 상기 홀센서와 스마트기기로부터 수집되는 정보를 처리하고, 현재 위치의 태양 고도각에 따라 사용자가 입력한 설정값 범위 내에서 슬릿의 각도를 제어하는 컨트롤시스템을 포함하는 제어부;를 포함하여 구성되는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 스마트기기를 통해 수집되는 현재 날짜, 시간, 위도 및 경도 정보를 처리하여 태양 적위 및 고도각을 계산하고, 사용자가 입력한 설정값 범위 내에서 슬릿의 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈
3. 제2항에 있어서, 상기 슬릿의 각도는,
   사용자의 선택에 따라서 0도 내지 90도로 움직이고, 상기 각도에 따라 0% 내지 100% 모드로 설정하는 것을 특징으로 하는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈

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