KR20220031789A

KR20220031789A - 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템 및 자동제어방법

Info

Publication number: KR20220031789A
Application number: KR1020200112385A
Authority: KR
Inventors: 윤기봉; 백상준; 서보건; 배재현
Original assignee: 중앙대학교 산학협력단
Priority date: 2020-09-03
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2022-03-14

Abstract

본 발명은 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템 및 자동제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작동부의 구동에 의해 슬랫의 승하강 및 각도가 자동으로 조절되는 복층유리 블라인드 슬랫의 자동제어시스템에 있어서, 상기 블라인드가 설치된 실내의 조도를 실시간으로 측정하는 적어도 하나의 조도센서; 적어도 하나의 기 설정된 조도값을 저장하는 데이터베이스; 사용자에 의해 조도값을 설정하거나, 상기 데이터베이스에 저장된 어느 하나의 조도값을 선택하는 설정부; 및 사용자가 설정부에 의해 조도값 설정 또는 선택하는 경우, 상기 조도센서에서 측정된 측정조도값을 기반으로 상기 작동부를 제어하여, 실내 조도가 설정조도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템에 관한 것이다.

Description

실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템 및 자동제어방법{System and method for control Blind slat according to intensity of illumination}

본 발명은 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템 및 자동제어방법에 대한 것이다.

일반적으로 주택 및 사무실 등에는 사생활보호 또는 채광 또는 난방등의 문제로 인하여 커텐이나 블라인드를 설치하여 필요에 따라 커텐이나 블라인드를 치거나 걷거나 하였으며, 이와 같은 용도로 사용되는 블라인드(Blind)는 수직개폐형과 수평개폐형이 있는데, 이들은 모두 그 방향 즉, 각도를 조절함으로써 채광정도를 조절할 수있게 형성되어 있어 블라인드를 개폐하는 방향만 다를뿐 그 구성이 매우 유사하게 구성되어 있다.

도 1은 창문에 설치된 블라인드 사진을 나타낸 것이다.

종래 블라인드의 경우 수동식과 전동식으로 구분되며 수동식의 경우에는 블라인드를 치고 걷거나 또는 각도 조절을 위해서는 사람이 직접 블라인드가 있는 곳까지 가서 커텐이나 블라인드에 부착된 줄을 당김으로써 블라인드를 개폐하도록 조절하여야 하였으므로, 사용에 있어서 불편이 있었다.

이에 반해 전동식 블라인드는, 블라인드의 블레이드 날개가 전동에 의해 펼쳐지고 접어지도록 구성되어 있다.

일반적으로 블라인드는 아파트, 주택, 빌딩 및 사무실에서 사생활보호, 채광, 난방 등을 위해 설치되며, 사용자가 손으로 직접 슬랫의 높이와 슬랫의 각도를 조절하는 블라인드가 사용되고 있다. 또한, 최근까지 개발된 블라인드 중 리모콘으로 슬랫의 높이와 각도를 리모콘이나 특정 단말기로 원격에서 조절하는 전동 블라인드가 있으며, 전자기업(LG 등)과 협력해 IoT(Internet of Things) 시스템을 적용하고 스마트폰으로 원격제어 및 예약 기능까지 탑재된 블라인드 또한 개발되었다.

도 2a 및 도 2b는 조도센서에 의해 실내의 조도를 실시간으로 측정하면서 슬랫의 각도가 조절되는 상태의 측면도를 도시한 것이다. 도 3a는 종래 공개특허 10-2020-0089036(자동 블라인드 시스템)의 구성도를 도시한 것이다. 종래 공개특허 10-2020-0089036은 햇빛의 누적일사량을 계산하여 누적일사량이 한계량을 넘어가면 블라인드의 전동모터가 구동되도록 하여 더운 여름철의 자동차의 실내온도가 햇빛열에 의해 상승하거나 화분에 필요 이상으로 햇빛이 공급되는 등의 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 햇빛의 비추는 방향 유리창을 자동으로 가려줌으로써 필요 이상으로 비추어지는 햇빛의 일사량을 조절할 수 있다고 기재하고 있다.

도 3b는 종래 등록특허 10-2006163(복층유리 내장형 자동 블라인드 장치)의 분해 사시도를 도시한 것이다. 종래 등록특허 10-2006163은 차양 효과 및 사생활 침해 방지를 위해 설치되는 복층유리 내장형 자동 블라인드 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 사용자에 의한 수동조작 없이도 주변의 환경변화 및 현재의 시간에 따라 슬랫(slat)의 승하강 및 각도를 자동으로 조절 가능한 복층유리 내장형 자동 블라인드 장치에 있어서, 슬랫의 조절을 위한 제어를 리모콘 뿐만 아니라 별도의 단말기를 통해서도 가능하도록 하고, 아울러 사용자의 음성 명령에 기반하여 제어가 가능하도록 구성되며, 상기 슬랫의 조절을 위한 구동을 하는 모터를 제어하는 제어수단을 복층유리의 외측으로 구비하여 제어수단의 유지보수 또는 교체 작업 수행시, 복층유리를 분리 및 해체하지 않고도 수행하도록 할 수 있는, 복층유리 내장형자동 블라인드 장치에 대해 기재하고 있다.

도 3c는 종래 공개특허 10-2017-0123885(조도센서를 이용한 자동 블라인드 제어 장치)의 측단면도를 도시한 것이다. 종래 공개특허 10-2017-0123885는 조도센서를 이용한 자동 블라인드 제어 장치에 관한 것으로서, 조도센서를 이용하여 건물 외부 밝기를 측정하고, 이를 기 설정된 값이나 건물 내부 밝기와 비교하여 블라인드 날개 각도나 블라인드 높이를 자동으로 조절하며, 이에 더하여 온도를 더 고려하여 자동으로 블라인드를 조절할 수 있으므로, 내부에서 급격한 환경변화를 느끼지 않도록 하고, 종래 사용자가 수동으로 블라인드를 조절해야 했던 불편함을 극복할 수 있다고 기재하고 있다.

도 3d는 공개특허 10-2020-0089036(태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈)의 구성도를 도시한 것이다. 공개특허 10-2020-0089036은 현재날짜, 시간, 위도 및 경도에 따른 태양의 고도를 계산하는 알고리즘을 사용하여, 자동으로 슬릿의 각도를 제어하는 태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈에 대해 기재하고 있다.

대한민국 공개특허 10-2014-0074458 대한민국 등록특허 10-2006163 대한민국 공개특허 10-2017-0123885ㄴ 대한민국 공개특허 10-2020-0089036

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 여러 개의 조도센서를 실내에 설치해 실시간으로 측정되는 실내 조도를 시각적으로 볼 수 있게 디스플레이를 설치하고, 슬랫의 높이 및 각도를 조절하면서 현재 실내 조도를 디스플레이에 표시하며, 희망 실내 조도를 설정해 그 조도를 기준으로 일정 범위 안의 조도가 실내에 들어올 수 있게 실시간으로 자동적으로 슬랫의 각도를 조절할 수 있는, 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용자는 실내에 설치한 여러 개의 조도 센서로 빛의 세기를 인식해 현재 실내 조도를 LCD를 통해 눈으로 직접 확인할 수 있고, 사용자의 희망 실내 조도와 비교해 그 차이에 따라 서보모터를 회전시켜 슬랫의 각도를 조절해 특별한 사용자의 조작없이 자동으로 희망 실내 조도 환경을 제공할 수 있는, 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 슬랫 각도 조절과 동시에 투과율 변화부재로 구성된 슬랫을 적용하여 빛의 투과율을 제어하여 보다 효율적으로 조도와 온도를 자동제어할 수 있는, 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템에 따르면, DB에 저장된 날짜, 시간에 따른 태양고도각을 탐색하여 태양고도각에 따른 기본값을 설정하게 됨으로써 조도 제어에 대한 기준값을 제시하게 됨으로써 보다 신속하고 정확하게 설정된 조도로 조정이 가능한, 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 작동부의 구동에 의해 슬랫의 승하강 및 각도가 자동으로 조절되는 블라인드 슬랫의 자동제어시스템에 있어서, 상기 블라인드가 설치된 실내의 조도를 실시간으로 측정하는 적어도 하나의 조도센서; 적어도 하나의 기 설정된 조도값을 저장하는 데이터베이스; 사용자에 의해 조도값을 설정하거나, 상기 데이터베이스에 저장된 어느 하나의 조도값을 선택하는 설정부; 및 사용자가 설정부에 의해 조도값 설정 또는 선택하는 경우, 상기 조도센서에서 측정된 측정조도값을 기반으로 상기 작동부를 제어하여, 실내 조도가 설정된 조도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템으로서 달성될 수 있다.

그리고 상기 슬랫은, 인가되는 전압에 따라 빛의 투과율이 변화되는 투과율 변화부재로 구성되며, 상기 투과율 변화부재로 전압을 인가하는 전압인가부;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 작동부와 상기 전압인가부를 제어하여, 실내 조도가 상기 설정 조도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하고 상기 투과율 변화부재의 투과율을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 실내 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서;를 더 포함하고, 상기 데이터 베이스는 모드 별 조도값과 온도값을 저장하고, 사용자에 의해 조도값과 온도값을 설정하거나, 상기 데이터베이스에 저장된 모드를 선택하는 경우, 상기 제어부는 상기 작동부와 상기 전압인가부를 제어하여, 실내 조도와 온도가 설정 조도값과 설정 온도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하고 상기 투과율 변화부재의 투과율을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 투과율 변화부재는 PDLC필름인 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 데이터베이스는, 상기 블라인드가 설치된 창문의 위치데이터와, 창문방위값, 날짜와 시간별 태양고도각 데이터가 저장되는 것을 특징으로 할 수 잇다.

또한 제어부는 현재 시각에 따른 태양고도각을 기반으로 상기 작동부를 제어하여 슬랫의 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 제어부는 현재 시각에 따른 태양고도각을 기반으로 상기 슬랫 각도를 조절하여, 현재 최대 조도값을 갖게 되는 슬랫각도를 찾고, 상기 최대 조도값과 상기 슬랫각도는 기본값으로 상기 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은 작동부의 구동에 의해 슬랫의 승하강 및 각도가 자동으로 조절되는 블라인드 슬랫의 자동제어방법에 있어서, 블라인드가 설치된 실내 일측에 설치되어, 실내 조도를 실시간으로 측정하는 단계; 사용자가 조도값을 설정하거나, 데이터베이스에 저장된 어느 하나의 조도값을 선택하는 단계; 제어부가 상기 조도센서에서 측정된 측정조도값을 기반으로 상기 작동부를 제어하여, 실내 조도가 설정 조도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어방법으로서 달성될 수 있다.

그리고 상기 슬랫은, 인가되는 전압에 따라 빛의 투과율이 변화되는 투과율 변화부재로 구성되며, 상기 조절하는 단계는, 상기 제어부가 상기 작동부와 투과율 변화부재로 전압을 인가하는 전압인가부를 제어하여, 실내 조도가 상기 설정조도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하고 상기 투과율 변화부재의 투과율을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 측정하는 단계는, 온도센서가 상기 실내 온도를 실시간으로 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 데이터 베이스는 모드 별 조도값과 온도값을 저장하며, 상기 선택하는 단계에서, 사용자는 조도값과 온도값을 설정하거나, 상기 데이터베이스에 저장된 모드를 선택하고, 상기 조절하는 단계는, 상기 제어부가 상기 작동부와 상기 전압인가부를 제어하여, 실내 조도와 온도가 설정조도값과 설정온도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하고 상기 투과율 변화부재의 투과율을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 데이터베이스는, 상기 블라인드가 설치된 창문의 위치데이터와, 창문방위값, 날짜와 시간별 태양고도각 데이터가 저장되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 선택하는 단계 후에, 세팅단계를 더 포함하며, 상기 세팅단계는, 상기 데이터베이스에서 현재 날짜, 시간에 따른 태양고도각 데이터를 탐색하는 단계; 및 상기 제어부가 탐색된 태양고도각을 기반으로 상기 슬랫 각도를 조절하여, 현재 최대 조도값을 갖게 되는 슬랫각도를 찾고, 상기 최대 조도값과 상기 슬랫각도를 기본값으로 하여 상기 데이터베이스에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 조절하는 단계는, 상기 제어부가 상기 작동부를 제어하여 상기 슬랫 전체를 닫는 단계; 상기 제어부가 전원인가부를 제어하여 상기 투과율 변화부재의 투과율을 조절하여 설정된 조도값이 되도록 하는 단계; 상기 제어부가 작동부 제어를 통해 설정된 온도값이 되도록 슬랫의 각도를 조절하는 단계; 및 조도조절을 위해 상기 제어부가 전원인가부를 제어하여 상기 투과율 변화부재의 투과율을 제조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템에 따르면, 여러 개의 조도센서를 실내에 설치해 실시간으로 측정되는 실내 조도를 시각적으로 볼 수 있게 디스플레이를 설치하고, 슬랫의 높이 및 각도를 조절하면서 현재 실내 조도를 디스플레이에 표시하며, 희망 실내 조도를 설정해 그 조도를 기준으로 일정 범위 안의 조도가 실내에 들어올 수 있게 실시간으로 자동적으로 슬랫의 각도를 조절할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명의 실시예에 따른 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템에 따르면, 사용자는 실내에 설치한 여러 개의 조도 센서로 빛의 세기를 인식해 현재 실내 조도를 LCD를 통해 눈으로 직접 확인할 수 있고, 사용자의 희망 실내 조도와 비교해 그 차이에 따라 서보모터를 회전시켜 슬랫의 각도를 조절해 특별한 사용자의 조작없이 자동으로 희망 실내 조도 환경을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명의 실시예에 따른 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템에 따르면, 슬랫 각도 조절과 동시에 투과율 변화부재로 구성된 슬랫을 적용하여 빛의 투과율을 제어하여 보다 효율적으로 조도와 온도를 자동제어할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명의 실시예에 따른 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템에 따르면, DB에 저장된 날짜, 시간에 따른 태양고도각을 탐색하여 태양고도각에 따른 기본값을 설정하게 됨으로써 조도 제어에 대한 기준값을 제시하게 됨으로써 보다 신속하고 정확하게 설정된 조도로 조정이 가능한 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 창문에 설치된 블라인드 사진,
도 2a 및 도 2b는 조도센서에 의해 실내의 조도를 실시간으로 측정하면서 슬랫의 각도가 조절되는 상태의 측면도,
도 3a는 종래 공개특허 10-2020-0089036(자동 블라인드 시스템)의 구성도,
도 3b는 종래 등록특허 10-2006163(복층유리 내장형 자동 블라인드 장치)의 분해 사시도,
도 3c는 종래 공개특허 10-2017-0123885(조도센서를 이용한 자동 블라인드 제어 장치)의 측단면도,
도 3d는 공개특허 10-2020-0089036(태양 고도를 계산하여 슬릿의 각도를 제어하는 블라인드 모듈)의 구성도,
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템의 사시도,
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 슬랫의 사시도,
도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 작동부의 사시도,
도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 조도센서의 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 적용되는 PDLC 필름의 구동원리를 나타낸 모식도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 투과율 변화부재의 분해 사시도,
도 7a는 듀티비 가변에 따른 PDLC 필름의 투과도 표,
도 7b는 듀티비 가변에 따른 PDLC 필름의 투과도 그래프,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어방법의 흐름도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 슬랫의 사시도, 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 작동부의 사시도, 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 조도센서의 사시도를 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템은 통상의 블라인드와 같이 복수의 슬랫(20)을 포함하여 상부 측 프레임(11) 내에 구비되는 작동부(40)에 의해 슬랫은 각도와 승하강 높이가 조절될 수 있다.

작동부(40)는 승하강용 와이어(42)를 구동시켜 슬랫 전체를 승하강시키기 위한 승하강구동부(41)와, 각도조절용 와이어(44)를 구동시켜 슬랫의 각도를 조절하는 각도조절구동부(43)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 실시예에 따른 조도센서(50)는 블라인드(1)가 설치된 실내의 조도를 실시간으로 측정하기 위해 복수로 설치되어 짐이 바람직하다. 그리고 데이터 베이스(70)는 적어도 하나의 기 설정된 조도값을 저장하고 있다. 또한, 설정부(61)는 사용자에 의해 조도값을 설정하거나, 데이터베이스(70)에 저장된 어느 하나의 조도값을 선택하도록 구성될 수 있다.

그리고 제어부(60)는 사용자가 설정부(61)에 의해 조도값 설정 또는 선택하는 경우, 조도센서(50)에서 측정된 측정조도값을 기반으로 작동부(40)를 제어하여, 실내 조도가 상기 측정조도값이 되도록 슬랫각도를 조절하도록 구성된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 블라인드 제어 시스템은 슬랫의 높이와 각도를 조절하는 작동부(40)인 승하강 구동부(41)와 각도조절구동부(43), 이를 원격에서 제어할 수 있는 제어부(60)인 IR 리모콘, 블라인드(1)를 기준으로 실외에서 실내로 들어오는 햇빛에 의한 조도를 측정하는 센서부인 조도센서(50), 그리고 상기의 조도를 수치적으로 표시할 수 있는 디스플레이부(62)인 LCD(Liquid Crystal Display)를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 블라인드 제어 방법은 크게 수동부와 자동부로 구분되며, 수동 제어에서는 제어부(60)를 활용해 블라인드(1)의 슬랫(20)을 승강 또는 하강시키거나, 슬랫을 측면에서 바라봤을 때 시계방향으로 또는 반시계방향으로 회전시켜 슬랫의 각도를 조절한다. 슬랫(20)의 승하강 같은 경우, 슬랫(20) 사이의 중간에 설치된 승하강용 와이어(42)를 무한회전 서보모터(승하강 구동부(41))에 연결 후 서보모터를 회전시켜 슬랫을 상승, 하강, 중단 3가지 단계로 조절할 수 있는 것으로 한다. 슬랫(20)의 각도 조절 같은 경우, 슬랫 양쪽에 달려있는 각도조절용 와이어(44)를 각도조절 구동부(43)에 연결해 한번 조절할 때마다 임의의 각도(예를들어,15˚)씩 시계방향 혹은 반시계방향으로 조절할 수 있다. 또한, 조절할 때마다 실내에 들어오는 햇빛의 조도를 임의 범위(ex.0 ~ 1000) 내의 숫자로 디스플레이부(62)에 나타내도록 구성될 수 있다.

자동 제어는 수동 제어 상태로부터 제어부(IR 리모콘, 60)의 특정 버튼(예를 들어, *)을 눌러 전환되며, 누름과 동시에 그 당시의 조도를 희망 실내조도로 설정한다. 이후 시간이 지나면서 현재 실내조도가 희망 실내 조도보가 크면 슬랫의 각도는(우측에서 봤을 때) 반시계방향으로 회전하고, 희망실내조도가 작으면 시계방향으로 회전하도록 설정하며, 이때 현재 실내조도와 희망 실내 조도의 차이가 클수록 더 많은 각도로 회전하도록 설정한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템은 실내 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서(51)를 포함한다. 그리고 데이터 베이스(70)는 모드 별 조도값과 온도값을 저장하고 있다.

따라서 사용자에 의해 조도값과 온도값을 설정하거나, 데이터베이스(70)에 저장된 모드를 선택하는 경우, 제어부(60)는 작동부(40)를 제어하여, 실내 조도와 온도가 설정 조도값과 설정 온도값이 되도록 슬랫(20)각도를 자동조절하도록 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 슬랫(20)은, 인가되는 전압에 따라 빛의 투과율이 변화되는 투과율 변화부재(30)로 구성될 수 있다.

그리고 전압인가부(31)는 투과율 변화부재(30)로 전압을 인가하도록 구성된다.

따라서 제어부(60)는 작동부(40)와 함께, 전압인가부(31)를 제어하여, 실내 조도가 설정 조도값이 되고, 실내 온도가 설정된 온도가 되도록 슬랫(20) 각도를 조절함과 동시에, 투과율 변화부재(30)의 투과율을 조절하도록 구성된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 적용되는 PDLC 필름의 구동원리를 나타낸 모식도를 도시한 것이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 투과율 변화부재의 분해 사시도를 도시한 것이고, 도 7a는 듀티비 가변에 따른 PDLC 필름의 투과도 표를 도시한 것이며, 도 7b는 듀티비 가변에 따른 PDLC 필름의 투과도 그래프를 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 투과율 변화부재(30)는 도 6에 도시된 바와 같이, PDLC필름(32)과, PDLC필름(32) 양단에 구비되는 전기전도성 투명전도막(ITO)(33), 와 그 양단에 구비되는 PET(34)을 포함하여 구성될 수 있다.

PDLC 필름(Polymer Dispered Liquid Crystal Film)(32)은 도 5에 도시된 바와 같이, 두장의 필름 사이에 고분자 액정이 분산되어 있는 형태로 전압이 인가(on), 해제(off)에 따라 투명과 불투명 조절이 가능하다. 전압이 off된 경우, 불규칙한 방향의 액정분자로 빛이 산란되며, 전압이 on된 경우, 액정방향이 한 방향으로 나열하게 되고 굴절률이 일치화되게 된다.

또한 이러한 인가되는 전압의 양, 튜티비에 따라 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, PDLC 필름(30)은 빛의 투과도가 달라지게 된다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 제어부(60)는 전압인가부(31)를 제어하여, PDLC 필름(32)에 인가되는 전압을 조절하여, 조도를 제어할 수 있게 된다. 이러한 PDLC 필름(32)은 적외선 차단에도 효율적이며 소비전력이 매우 낮은 장점이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 슬랫(20)의 각도와 함께, PDLC필름(30)으로 구성된 슬랫(20)의 투과도를 조절하여 조도와 온도를 독립적으로 조절할 수 있게 된다.

기본적으로 조도는 투과율 변화부재(30)의 투과율을 통해 제어하고, 온도는 슬랫(20)의 각도 조절을 통해 제어하게 된다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 데이터베이스(70)는, 블라인드(1)가 설치된 창문의 위치데이터와, 창문방위값, 날짜와 시간별 태양고도각 데이터가 저장되어 있다.

그리고 제어부(60)는 후에 설명되는 바와 같이, 세팅단계에서, 현재 시각에 따른 태양고도각을 기반으로 작동부(40)를 제어하여 슬랫(20)의 각도를 조절하게 된다. 구체적으로 제어부(60)는 현재 시각에 따른 태양고도각을 기반으로 슬랫(20) 각도를 조절하여, 현재 최대 조도값을 갖게 되는 슬랫각도를 찾고, 최대 조도값과 이때의 슬랫각도를 기본값으로 데이터베이스에 저장되게 된다.

이하에서는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어방법에 대해 설명하도록 한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 그리고 도 9은 본 발명의 실시예에 따른 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어방법의 흐름도를 도시한 것이다.

먼저 블라인드(1)가 설치된 실내 일측에 설치된 조도센서(50)가, 실내 조도를 실시간으로 측정하고, 온도센서(51)가 실내 온도를 실시간으로 측정한다.

그리고 사용자는 조도값을 설정하거나, 데이터베이스(70)에 저장된 어느 하나의 조도값을 선택하게 된다. 이때 데이터 베이스(70)에는 모드 별 조도값과 온도값을 저장될 수 있다.

따라서 사용자는 조도값과 온도값을 설정하거나, 데이터베이스(70)에 저장된 모드를 선택할 수 있다.

또한 데이터베이스(70)는, 블라인드(1)가 설치된 창문의 위치데이터와, 창문방위값, 날짜와 시간별 태양고도각 데이터가 저장되어 있다.

그리고 세팅단계에서, 데이터베이스(70)에서 현재 날짜, 시간에 부합되는 태양고도각 데이터를 탐색하고, 제어부(60)는 탐색된 태양고도각을 기반으로 슬랫(20) 각도를 조절하여, 현재 최대 조도값을 갖게 되는 슬랫각도를 찾고, 최대 조도값과 슬랫각도를 기본값으로 하여 데이터베이스(70)에 저장하게 된다.

그리고 제어부(60)는 조도센서(50)에서 측정된 측정조도값을 기반으로 작동부를 제어하여, 실내 조도가 설정조도값이 되도록 슬랫(20) 각도를 조절하게 된다.

또한 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 슬랫(20)은, 인가되는 전압에 따라 빛의 투과율이 변화되는 투과율 변화부재(30)로 구성되어, 제어부(60)는 작동부(40)와 투과율 변화부재(30)로 전압을 인가하는 전압인가부(31)를 제어하여, 실내 조도가 설정조도값이 되고, 실내 온도가 설정온도가 되도록 슬랫(20) 각도를 조절하고 투과율 변화부재(30)의 투과율을 조절하게 된다.

투과율 변화부재(30)와, 슬랫(20) 각도에 따른 조도, 온도 동시 제어방법의 일예로는 먼저, 제어부(60)가 작동부(40)를 제어하여 슬랫(20) 전체를 닫도록 한다. 그리고 제어부(60)가 전원인가부(31)를 제어하여 투과율 변화부재(30)의 투과율을 조절하여 설정된 조도값이 되도록 한다.

그리고 제어부(60)는 작동부(40) 제어를 통해 설정된 온도값이 되도록 슬랫(20)의 각도를 조절한다. 그 다음 조도조절을 위해 제어부는 전원인가부(31)를 제어하여 투과율 변화부재(30)의 투과율을 재조절하게 된다.

보다 구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 예를 들어 모드는 Bright Mode, Comfort Mode 및 Dark Mode 등을 예로 들 수 있으며, 각 모드에 최적의 조도값과 온도값이 설정되어 있을 수 있으며 사용자는 원하는 모드를 선택하게 된다(S1).

그리고 모드를 선택함과 동시에 블라인드는 자동 제어 형태로 전환된다(S2).

그리고, 현재 날짜와 시간, 위치 데이터 및 창문의 방위각이 입력된다(위치 데이터와 창문의 방위각은 고정값이다.)(S3).

그리고 한국천문연구원(KASI) 혹은 미국 냉난방 공조 협회(ASHRAE) 등의 DB로부터 태양의 고도각 자료를 수집하며 이러한 고도각 자료는 데이터 베이스(70)에 기 저장되어 있으며, 데이터베이스(70)에서 현재 날짜, 시간에 따른 태양고도각 데이터를 탐색하게 된다(S4).

그리고 태양의 고도각을 기준으로 슬랫(20)을 반시계방향이나 시계방향으로 각도를 회전시켜 조도센서(50)를 통해 최대 조도일 때의 각도(default)를 찾고 이를 저장한다(ex. 특정 방향으로 회전할 때 조도가 낮아지면 반대 방향으로 회전해 최대 조도(극대값)를 찾으며, 이 때 양쪽 방향 모두 조도가 낮아질 경우 태양의 고도각을 최대 조도일 때의 각도라고 설정한다.)(S5).

그리고 전체 슬랫을 닫고(S6), 선택된 모드로부터 그에 해당되는 조도로 맞추기 위해 전압인가부(31)를 제어하여 투과율 변화부재(30)(PDLC 필름)의 투과율을 조정한다(S7).

그리고 선택된 모드로부터 그에 해당되는 온도로 맞추기 위해 슬랫(20) 각도를 조정한다(ex. 이 때, 실내 온도를 올리기 위해서는 슬랫을 닫게 하고, 실내 온도를 낮추기 위해서는 슬랫을 열게 한다.)(S8).

그리고 S8에서 슬랫(20) 각도를 조정하면서 바뀐 조도를 투과율 변화부재(30)의 투과율을 조정해 2차적으로 조절한다(이는 iteration이 S2 해당할 경우이며 필요에 따라 S8 단계와 S9 단계를 더 반복할 수 있다.)(S9).

그리고 사용자가 모드를 변경할 시 다시 S 1 단계로 돌아가고, 변경하지 않을 시 모드는 유지된다(S10).

그리고 일정 시간이 지나 신호를 받거나 임의의 시각에 사용자의 신호를 받으면 해당하는 시각의 데이터를 다시 받아 S3 단계로 넘어간다. 아무 신호도 받지 않을 경우 default와 상태는 유지된다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:블라인드
11:프레임
20:슬랫
30:투과율 변화부재
31:전압인가부
32:PDLC필름
33:ITO
34:PET
40:작동부
41:승하강구동부
42:승하강용 와이어
43:각도조절구동부
44:각도조절용 와이어
50:조도센서
51:온도센서
60:제어부
61:설정부
62:디스플레이부
70:데이터베이스(DB)

Claims

작동부의 구동에 의해 슬랫의 승하강 및 각도가 자동으로 조절되는 블라인드 슬랫의 자동제어시스템에 있어서,
상기 블라인드가 설치된 실내의 조도를 실시간으로 측정하는 적어도 하나의 조도센서;
적어도 하나의 기 설정된 조도값을 저장하는 데이터베이스;
사용자에 의해 조도값을 설정하거나, 상기 데이터베이스에 저장된 어느 하나의 조도값을 선택하는 설정부; 및
사용자가 설정부에 의해 조도값 설정 또는 선택하는 경우, 상기 조도센서에서 측정된 측정조도값을 기반으로 상기 작동부를 제어하여, 실내 조도가 설정된 조도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템.
제 1항에 있어서,
상기 슬랫은, 인가되는 전압에 따라 빛의 투과율이 변화되는 투과율 변화부재로 구성되며,
상기 투과율 변화부재로 전압을 인가하는 전압인가부;를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 작동부와 상기 전압인가부를 제어하여, 실내 조도가 상기 설정 조도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하고 상기 투과율 변화부재의 투과율을 조절하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템.
제 2항에 있어서,
상기 실내 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서;를 더 포함하고,
상기 데이터 베이스는 모드 별 조도값과 온도값을 저장하고,
사용자에 의해 조도값과 온도값을 설정하거나, 상기 데이터베이스에 저장된 모드를 선택하는 경우, 상기 제어부는 상기 작동부와 상기 전압인가부를 제어하여, 실내 조도와 온도가 설정 조도값과 설정 온도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하고 상기 투과율 변화부재의 투과율을 조절하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템.
제 3항에 있어서,
상기 투과율 변화부재는 PDLC필름인 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템.
제 3항에 있어서,
상기 데이터베이스는, 상기 블라인드가 설치된 창문의 위치데이터와, 창문방위값, 날짜와 시간별 태양고도각 데이터가 저장되는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템.
제 5항에 있어서,
상기 제어부는 현재 시각에 따른 태양고도각을 기반으로 상기 작동부를 제어하여 슬랫의 조절하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템.
제 6항에 있어서,
상기 제어부는 현재 시각에 따른 태양고도각을 기반으로 상기 슬랫 각도를 조절하여, 현재 최대 조도값을 갖게 되는 슬랫각도를 찾고, 상기 최대 조도값과 상기 슬랫각도는 기본값으로 상기 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어시스템.
작동부의 구동에 의해 슬랫의 승하강 및 각도가 자동으로 조절되는 블라인드 슬랫의 자동제어방법에 있어서,
블라인드가 설치된 실내 일측에 설치되어, 실내 조도를 실시간으로 측정하는 단계;
사용자가 조도값을 설정하거나, 데이터베이스에 저장된 어느 하나의 조도값을 선택하는 단계;
제어부가 상기 조도센서에서 측정된 측정조도값을 기반으로 상기 작동부를 제어하여, 실내 조도가 설정 조도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어방법.
제 8항에 있어서,
상기 슬랫은, 인가되는 전압에 따라 빛의 투과율이 변화되는 투과율 변화부재로 구성되며,
상기 조절하는 단계는, 상기 제어부가 상기 작동부와 투과율 변화부재로 전압을 인가하는 전압인가부를 제어하여, 실내 조도가 상기 설정조도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하고 상기 투과율 변화부재의 투과율을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어방법.
제 9항에 있어서,
상기 측정하는 단계는, 온도센서가 상기 실내 온도를 실시간으로 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 데이터 베이스는 모드 별 조도값과 온도값을 저장하며,
상기 선택하는 단계에서, 사용자는 조도값과 온도값을 설정하거나, 상기 데이터베이스에 저장된 모드를 선택하고,
상기 조절하는 단계는, 상기 제어부가 상기 작동부와 상기 전압인가부를 제어하여, 실내 조도와 온도가 설정조도값과 설정온도값이 되도록 상기 슬랫각도를 조절하고 상기 투과율 변화부재의 투과율을 조절하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어방법.
제 10항에 있어서,
상기 데이터베이스는, 상기 블라인드가 설치된 창문의 위치데이터와, 창문방위값, 날짜와 시간별 태양고도각 데이터가 저장되는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어방법.
제 11항에 있어서,
상기 선택하는 단계 후에, 세팅단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어방법.
제 12항에 있어서,
상기 세팅단계는,
상기 데이터베이스에서 현재 날짜, 시간에 따른 태양고도각 데이터를 탐색하는 단계; 및
상기 제어부가 탐색된 태양고도각을 기반으로 상기 슬랫 각도를 조절하여, 현재 최대 조도값을 갖게 되는 슬랫각도를 찾고, 상기 최대 조도값과 상기 슬랫각도를 기본값으로 하여 상기 데이터베이스에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어방법.
제 13항에 있어서,
상기 조절하는 단계는,
상기 제어부가 상기 작동부를 제어하여 상기 슬랫 전체를 닫는 단계;
상기 제어부가 전원인가부를 제어하여 상기 투과율 변화부재의 투과율을 조절하여 설정된 조도값이 되도록 하는 단계;
상기 제어부가 작동부 제어를 통해 설정된 온도값이 되도록 슬랫의 각도를 조절하는 단계; 및
조도조절을 위해 상기 제어부가 전원인가부를 제어하여 상기 투과율 변화부재의 투과율을 제조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 조도에 따른 블라인드 슬랫 자동제어방법.