KR20220080248A - 조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템 - Google Patents

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KR20220080248A
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emergency
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김학용
이승진
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우주통신주식회사
이승진
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Abstract

본 발명은 푸쉬 버튼의 눌림에 따라 생성되는 전원으로 동작하는 비상 알람 스위치로부터 푸쉬 버튼의 눌림에 따른 비상 알람 신호를 수신하고 수신된 비상 알람 신호의 식별자와 등록된 복수의 식별자의 비교에 따라 비상 상태 신호를 출력하는 무선통신 모듈, 월 패드와 유선의 데이터 통신을 수행하는 유선통신 모듈, 연결된 조명의 온/오프를 제어하는 조명 릴레이 및 무선통신 모듈로부터 수신되는 비상 상태 신호에 따라 유선통신 모듈의 데이터 통신을 통해 월 패드로 비상 상태를 나타내는 데이터를 전송하는 제어부를 포함하는, 조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템에 관한 것이다.

Description

조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템{LIGHTING CONTROL SWITCH AND EMERGENCY ALARM SYSTEM COMPRISING THE LIGHTING CONTROL SWITCH}
본 발명은 조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 푸쉬 버튼의 눌림에 따라 구동되는 비상 알람 스위치로부터 수신되는 무선의 비상 알람 신호를 처리하고 이를 월 패드를 통해 알릴 수 있는 조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템에 관한 것이다.
조명 제어 스위치는 연결된 조명을 제어한다. 일반적으로 조명 제어 스위치는 내부에 릴레이를 구비하고 릴레이를 통해 연결된 조명에 직류 또는 교류의 전원을 공급하거나 차단하여 조명을 제어할 수 있다.
조명 제어 스위치는 댁내(예를 들어, 아파트)의 월 패드에 연결되어 월 패드로부터 수신되는 커맨드에 따라 조명 제어가 가능하고 월 패드 내부나 월 패드가 설치되는 벽면 내에 내장되어 월 패드에 따른 제어로 조명 제어가 가능하다.
조명 제어 스위치는 월 패드와 인터페이스하고 월 패드로부터의 커맨드에 따라 조명을 제어하기 위한 프로세서를 구비하는 추세이다. 이러한 프로세서에 전용의 조명 제어 기능 외에 다른 기능을 더 수행할 수 있다면 다양한 부가 가치를 높일 수 있다.
특히, 아파트 등에는 노약자, 어린이 등의 보호 대상자가 존재하고 이러한 보호 대상자에 의한 비상 알람(위급 또는 구조를 요청하는 알람 신호)을 쉽게 처리할 수 있게 하는 것은 매우 바람직하고 필요한 기능이다. 비상 알람 기능을 조명 제어 스위치의 프로세서에서 구현하면 월 패드와의 기존 유선통신을 통해 쉽게 알릴 수 있고 월 패드가 비상 알람을 내외부로 알릴 수 있다.
한편, 비상 알람을 구현하기 위해서는, 조명 제어 스위치의 프로세서의 소프트웨어 변경을 최소화하는 것이 매우 바람직하다. 즉, 기존 조명 제어 스위치의 기능 변경 없이 간단하게 비상 알람 기능을 구현할 수 있어야 한다.
아울러, 조명 제어 스위치의 비상 알람 기능이 기존 조명 제어 기능과는 독립하여 편리하게 무선신호를 출력 가능한 무전원의 비상 알람 스위치를 등록하고 등록된 비상 알람 스위치를 대상으로 비상 알람을 생성하는 것이 바람직하다.
이러한 새로운 기능을 포함하고 기존 기술의 변경을 최소화할 수 있는 조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템이 필요하다.
10-2016-0046821(A), 2016년4월29일,
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 조명 제어와 함께 푸쉬 버튼의 눌림에 따라 구동되는 비상 알람 스위치로부터 수신되는 비상 알람 신호를 처리하고 비상 상태를 월 패드로 알릴 수 있는 조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 간단한 내부 인터페이스 구조로 조명 제어 기능과는 독립하여 비상 알람을 무선신호에서 캐치하고 이를 기존의 통신 인터페이스를 통해 월 패드로 알릴 수 있는 조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 월 패드의 다양한 통신 인터페이스를 통해 비상 알람 스위치를 등록하고 수신되는 무선신호에서 등록된 비상 알람 스위치를 독립적으로 인증하고 인증된 비상 알람 스위치로부터의 비상 상태를 월 패드로 출력 가능한 조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
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 일 양상에 따른 조명 제어 스위치는 푸쉬 버튼의 눌림에 따라 생성되는 전원으로 동작하는 비상 알람 스위치로부터 푸쉬 버튼의 눌림에 따른 비상 알람 신호를 수신하고 수신된 비상 알람 신호의 식별자와 등록된 복수의 식별자의 비교에 따라 비상 상태 신호를 출력하는 무선통신 모듈, 월 패드와 유선의 데이터 통신을 수행하는 유선통신 모듈, 연결된 조명의 온/오프를 제어하는 조명 릴레이 및 무선통신 모듈로부터 수신되는 비상 상태 신호에 따라 유선통신 모듈의 데이터 통신을 통해 월 패드로 비상 상태를 나타내는 데이터를 전송하는 제어부를 포함한다.
상기한 조명 제어 스위치에 있어서, 유선통신 모듈은 월 패드의 제1 프로세서와 RS485 통신하기 위한 제1 RS485 인터페이스와 월 패드의 제2 프로세서와 RS485 통신하기 위한 제2 RS485 인터페이스를 포함하고, 제어부는 제2 RS485 인터페이스를 통해 수신되는 페어링 커맨드에 따라 무선통신 모듈로 페어링 제어신호를 출력하고, 페어링 제어신호를 수신한 무선통신 모듈은 지정된 주파수 대역의 무선통신을 통해 푸쉬 버튼의 눌림에 따른 비상 알람 스위치로부터 식별자를 포함하는 비상 알람 신호를 수신하고 수신된 비상 알람 신호의 식별자를 추출하여 등록 식별자로 내부 메모리에 저장한다.
상기한 조명 제어 스위치에 있어서, 제어부는 복수의 GPIO 포트를 포함하고, 제어부는 복수의 GPIO 포트 중 로직 1 또는 로직 0을 출력하는 출력 포트를 통해 페어링 제어신호를 무선통신 모듈로 출력하고 복수의 GPIO 포트 중 로직 1 또는 로직 0을 수신하는 입력 포트를 통해 비상 상태 신호를 무선통신 모듈로부터 수신한다.
상기한 조명 제어 스위치에 있어서, 연결된 각각의 콘센트에 전원을 공급하거나 차단 가능한 복수의 래치 릴레이를 더 포함하고, 제어부는 제2 RS485 인터페이스를 통해 수신되는 대기전력차단 커맨드에 따라 조명 릴레이를 제어하여 연결된 조명을 오프하고 복수의 래치 릴레이를 제어하여 연결된 각각의 콘센트로의 전원을 차단하며, 조명 릴레이를 통해 조명이 오프되고 복수의 래치 릴레이를 통해 연결된 각각의 콘센트로의 전원이 차단된 상태에서 제어부는 무선통신 모듈로부터 수신되는 비상 상태 신호에 따른 비상 상태 데이터를 제1 RS485 인터페이스를 통해 월 패드의 제1 프로세서로 전송한다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따른 비상 알람 시스템은 상기한 조명 제어 스위치와 하나 이상의 비상 알람 스위치를 포함한다.
상기한 비상 알람 시스템에 있어서, 조명 제어 스위치와 RS485 통신에 따라 커맨드를 전송하고 상태 데이터를 수신하는 월 패드 및 월 패드와 통신하는 관리 서버를 더 포함하고, 월 패드는 조명 제어 스위치로 지정된 주기에 따라 상태 쿼리 커맨드를 전송하고 상태 쿼리 커맨드에 따라 수신되는 상태 데이터가 비상 상태를 나타내는 경우 오디오 비상알람 신호를 스피커로 출력하고 비상 상태를 나타내고 월 패드의 식별자를 포함하는 패킷을 관리 서버로 전송한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템은 조명 제어와 함께 푸쉬 버튼의 눌림에 따라 구동되는 비상 알람 스위치로부터 수신되는 비상 알람 신호를 처리하고 비상 상태를 월 패드로 알릴 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템은 간단한 내부 인터페이스 구조로 조명 제어 기능과는 독립하여 비상 알람을 무선신호에서 캐치하고 이를 기존의 통신 인터페이스를 통해 월 패드로 알릴 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 조명 제어 스위치 및 이를 포함하는 비상 알람 시스템은 월 패드의 다양한 통신 인터페이스를 통해 비상 알람 스위치를 등록하고 수신되는 무선신호에서 등록된 비상 알람 스위치를 독립적으로 인증하고 인증된 비상 알람 스위치로부터의 비상 상태를 월 패드로 출력 가능한 효과가 있다.
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.
도 1은 본 발명에 따른 비상 알람 시스템의 예시적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 조명 제어 스위치의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 월 패드, 조명 제어 스위치 및 비상 알람 스위치와 연동하여 이루어지는 비상 알람 관련 주요 제어 흐름을 도시한 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 비상 알람 시스템의 예시적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 따르면, 비상 알람 시스템은 하나 이상의 비상 알람 스위치(200), 월 패드(300), 조명 제어 스위치(100) 및 조명(400)을 포함하고 하나 이상의 콘센트(500) 및 관리 서버(600)를 더 포함할 수 있다.
도 1을 통해 비상 알람 시스템을 살펴보면, 비상 알람 스위치(200)는 무선으로 비상 알람 신호를 송출할 수 있는 기기이다. 비상 알람 스위치(200)는 댁내의 임의의 장소에 위치하거나 설치되어 댁내의 사용자에 의한 스위치 눌림 동작으로 비상 알람 신호를 무선신호로 송출할 수 있다. 비상 알람 스위치(200)는 벽면에 부착 가능하거나 사용자가 휴대가능하게 구성될 수 있고 예를 들어, 아파트 내의 거실, 화장실, 안방 등의 임의의 장소에 부착 설치되거나 거치될 수 있다.
비상 알람 스위치(200)는 푸쉬 버튼을 구비하고 푸쉬 버튼의 눌림에 따라 전원을 생성하며 생성된 전원으로 구동되어 비상 알람을 나타내는 무선신호를 송출할 수 있다. 비상 알람 스위치(200)의 푸쉬 버튼은 케이스 표면에 위치하여 사용자의 눌림 입력을 수신하고 비상 알람 스위치(200)는 내부에 자가 발전부를 구비하여 푸쉬 버튼의 눌림에 따른 구동 전원을 생성한다.
비상 알람 스위치(200)의 자가 발전부는 자석과 코일을 구비하고 푸쉬 버튼의 눌림에 따른 자석의 위치 변화(회전)로 코일에 유도 전류를 생성하여 유도 전류에 따른 구동 전원을 출력할 수 있다. 또는 자가 발전부는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 압전 소자를 구비하여 푸쉬 버튼의 눌림에 따른 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 구동 전원을 출력할 수 있다.
비상 알람 스위치(200)는 생성된 구동 전원을 이용하여 약속된 무선통신 패킷을 생성한다. 예를 들어, 비상 알람 스위치(200)는 구동 전원에 따라 동작하는 마이컴이나 회로를 포함하여 900 MHz 대역(예를 들어, 915 MHz)의 FSK 변조를 통해 구성되고 비상 알람 스위치(200)의 식별자(예를 들어, ID나 주소값)를 포함하는 통신 패킷을 생성하여 무선으로 송출할 수 있다.
이와 같이, 비상 알람 스위치(200)는 내부에 건전지, 배터리 등의 전원을 구비하지 않고 푸쉬 버튼의 눌림에 따라 구동 전원을 생성하고 구동 전원에 따라 동작하여 비상 알람 신호를 나타내는 통신 패킷을 눌림에 따라 반복적으로 무선 송출할 수 있다.
월 패드(300)는 댁내(아파트의 특정 주거지 내)의 각종 기기를 제어하고 관리하기 위한 기기이다. 월 패드(300)는 댁내의 거실이나 안방의 벽면에 설치되어 댁내의 각종 기기를 제어하고 외부의 관리 서버(600)와 통신할 수 있다.
월 패드(300)는 각종 기기로 커맨드를 전송하고 커맨드에 따른 또는 주기적으로 수신되는 상태 데이터를 수신하며 이를 구비된 디스플레이로 출력하거나 저장할 수 있다. 예를 들어, 월 패드(300)는 RS485(Recommended Standard 485) 통신을 통해 조명 제어 스위치(100)로 조명(400) 제어를 포함하는 각종 커맨드를 전송하고 조명 제어 스위치(100)로부터 상태 데이터를 수신할 수 있다.
월 패드(300)는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널에 부착되는 터치 패널, 터치 패널 옆에 설치되는 다수의 버튼(예를 들어, 터치 버튼)을 구비하고 터치 패널로부터의 입력을 처리하기 위한 프로세서(이하 "제1 프로세서"라 함)와 다수의 터치 버튼의 입력을 처리하기 위한 독립적인 프로세서(이하 "제2 프로세서"라 함)와 스피커와 관리 서버(600)와 통신하기 위한 통신 인터페이스(예를 들어, 이더넷, 광랜, 와이파이 통신을 위한 하드웨어 회로) 등을 구비할 수 있다.
디스플레이를 제어하고 이미지를 출력할 수 있는 제1 프로세서는 RS485 유선통신을 통해 수신된 상태 데이터를 디스플레이로 출력하거나 저장하고 외부의 관리 서버(600)로 전송할 수 있고 터치 버튼의 입력을 수신하는 제2 프로세서는 입력된 버튼에 대응하는 커맨드(예를 들어, 페어링 커맨드)를 RS485 유선통신을 통해 조명 제어 스위치(100) 등으로 전송할 수 있다.
도 3에서 비상 알람 처리와 관련된 월 패드(300)에서 이루어지는 제어를 좀 더 살펴보도록 한다.
조명 제어 스위치(100)는 월 패드(300)의 제어에 따라 연결된 조명(400)을 제어한다. 조명 제어 스위치(100)는 RS485 유선통신을 통해 월 패드(300)와 통신 가능하고 월 패드(300)로부터 수신되는 커맨드에 따라 연결된 조명(400)을 오프시키거나 온시킬 수 있다. 나아가, 조명 제어 스위치(100)는 하나 이상의 콘센트(500)에 더 연결될 수 있고 연결된 콘센트(500)로 220V, 110V 등의 교류 전원을 제공하거나 차단할 수 있다.
본 발명에 따른, 조명 제어 스위치(100)는 조명(400)이나 콘센트(500)의 제어 외에 간단한 구조와 기존 기능의 최소 변경으로 비상 알람 스위치(200)와 인터페이스하고 등록된 비상 알람 스위치(200)로부터 비상 알람 신호를 RS485 유선통신을 통해 월 패드(300)로 전송할 수 있도록 구성된다.
본 발명에 따른 조명 제어 스위치(100)에 대해서는 도 2 및 도 3에서 구체적으로 살펴보도록 한다.
조명(400)은 댁내에 설치되는 지정된 색상의 광을 출력할 수 있는 기기이다. 조명(400)은 LED 등, 형광등과 같은 조명기기일 수 있고 조명 제어 스위치(100)로부터의 제어신호나 전원에 따라 지정된 색상의 광을 출력할 수 있다.
하나 이상의 콘센트(500)는 공급되는 교류 전원을 콘센트 단자로 출력할 수 있는 기기이다. 콘센트(500)는 2구나 3구 등의 콘센트 단자를 가지고 콘센트 단자에 연결되는 각종 전원 기기에 교류 전원을 출력할 수 있다. 콘센트(500)는 벽면 등에 내장되거나 설치될 수 있다. 콘센트(500)는 조명 제어 스위치(100)에 연결되어 조명 제어 스위치(100)로부터의 교류 전원을 2구나 3구의 콘센트 단자로 출력할 수 있다.
관리 서버(600)는 하나 이상의 월 패드(300)를 관리하는 장치이다. 관리 서버(600)는 아파트의 관리소 등에 설치되어 아파트 내의 다수의 월 패드(300) 각각과 통신 가능하고 월 패드(300)로부터 각종 데이터를 포함하는 통신 패킷을 수신한다.
관리 서버(600)는 특정 댁내에서 비상 상태 발생을 나타내는 통신 패킷을 특정 댁내의 월 패드(300)로부터 수신하고 수신된 통신 패킷의 월 패드 식별자(식별자는 숫자와 문자의 조합으로 구성됨.)와 비상 상태를 나타내는 데이터를 추출하여 비상 상태 발생 위치와 비상 상태를 특정할 수 있다. 관리 서버(600)는 퍼스널 컴퓨터, 노트북, 워크 스테이션 등일 수 있다.
도 2는 조명 제어 스위치(100)의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 2에 따르면, 조명 제어 스위치(100)는 무선통신 모듈(110), 유선통신 모듈(130), 조명 릴레이(150), 하나 이상의 래치 릴레이(170) 및 제어부(190)를 포함한다. 설계 예에 따라, 조명 제어 스위치(100)는 도 2에 도시된 일부 블록을 생략하여 구성되거나 도시되지 않은 다른 블록을 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 2를 통해 조명 제어 스위치(100)를 살펴보면, 무선통신 모듈(110)은 임의의 비상 알람 스위치(200)로부터 무선의 비상 알람 신호를 수신하고 등록된 비상 알람 스위치(200)로부터의 비상 알람 신호 수신을 나타내는 비상 상태 신호를 제어부(190)로 출력한다.
무선통신 모듈(110)은 내부에 안테나, 복조 회로나 칩셋, 마이컴(또는 프로세서 등, 이하 "마이컴"이라 통칭함), 비휘발성 메모리를 포함하여 구성되고 지정된 주파수 대역(예를 들어, 900MHz 대역(ISM 대역), 구체적으로는 915MHz 대역)의 무선신호를 안테나를 통해 캡처링하고 캡처링된 신호에서 약속된 포맷에 따라 복조하여 일련의 비트 데이터를 추출할 수 있다.
무선통신 모듈(110)은 안테나로부터 캡쳐링된 아날로그 신호를 FSK(Frequency-shift keying) 복조에 따라 일련의 비트 데이터로 변환하고 변환된 비트 데이터에서 비상 알람 신호의 식별자를 추출하고 변환된 비트 데이터를 검증(예를 들어, CRC 에러 체크 등)할 수 있다.
비상 알람 스위치(200)의 식별자는 비상 알람 스위치(200)를 특정하기 위한 데이터로서 예를 들어 다른 비상 알람 스위치(200)와 구별하기 위한 고유의 숫자와 문자의 이진 데이터일 수 있다. 이와 같이, 무선통신 모듈(110)은 푸쉬 버튼의 눌림에 따라 생성되는 전원으로 동작하는 비상 알람 스위치(200)로부터 푸쉬 버튼의 눌림에 따른 비상 알람 신호를 무선신호로 수신한다.
무선통신 모듈(110)은 비휘발성 메모리에 저장되어 있는 하나 이상의(바람직하게는 복수의) 식별자(등록 식별자)와 비상 알람 신호의 비트 데이터에서 추출된 식별자를 비교하고 추출된 식별자가 등록에 따라 저장된 식별자 중 하나와 동일한 경우 제어부(190)로 비상 상태 신호를 출력한다.
또한, 무선통신 모듈(110)은 제어부(190)로부터 페어링 제어신호를 수신하고 페어링 제어신호에 따라 특정 하나 또는 복수의 비상 알람 스위치(200)를 내부에 등록할 수 있다. 무선통신 모듈(110)은 페어링 설정을 나타내는 페어링 제어신호의 수신 후 지정된 시간 내(예를 들어, 10초)에 임의의 비상 알람 스위치(200)의 푸쉬 버튼의 눌림에 따른 무선신호를 지정된 주파수 대역의 무선통신을 통해 수신하고 수신된 무선신호의 비트 데이터에서 식별자를 추출하고 추출된 식별자를 비휘발성 메모리에 등록된 식별자로 저장할 수 있다.
유선통신 모듈(130)은 월 패드(300)와 데이터 통신을 수행한다. 유선통신 모듈(130)은 월 패드(300)의 서로 다른 입력 인터페이스를 처리하는 제1 프로세서와 통신하기 위한 통신 인터페이스와 제2 프로세서와 통신하기 위한 통신 인터페이스를 구비한다.
예를 들어, 유선통신 모듈(130)은 월 패드(300)의 제1 프로세서와 RS485 통신을 위한 제1 RS485 인터페이스(131)와 월 패드(300)의 제2 프로세서와 RS485 통신을 위한 제2 RS485 인터페이스(135)를 포함하여 구성될 수 있다. 유선통신 모듈(130)의 제1 RS485 인터페이스(131)와 제2 RS485 인터페이스(135) 각각의 2 라인(차분 신호)을 통해 월 패드(300)와 데이터 통신 가능하고 각종 커맨드를 수신하고 수신된 커맨드에 따른 데이터(예를 들어, 상태 데이터)를 출력할 수 있다.
예를 들어, 제2 RS485 인터페이스(135)는 제2 프로세서로부터 비상 알람 스위치(200)를 등록하기 위한 페어링 커맨드를 수신하거나 조명, 콘센트 제어 커맨드를 수신할 수 있다. 조명, 콘센트 제어 커맨드는 조명 온/오프 커맨드, 지정된 콘센트 온/오프 커맨드, 모든 조명(400)과 모든 콘센트(500)를 오프시키기 위한 대기전력차단 커맨드 등이 있을 수 있다. 제1 RS485 인터페이스(131)는 제1 프로세서로부터 상태 쿼리 커맨드를 수신하고 수신된 상태 커리 커맨드를 제어부(190)로 전송 가능하다.
조명 릴레이(150)는 연결된 조명(400)의 온 또는 오프를 제어한다. 조명 릴레이(150)는 입력되는 AC 전원 또는 내부에서 생성된 직류전원을 연결된 조명(400)으로 출력 또는 차단 가능한 릴레이(Relay)를 구비하여 제어부(190)로부터 조명 제어신호를 수신하고 수신된 조명 제어신호에 따라 내부 릴레이를 오픈 또는 클로즈시켜 인입 전원을 조명(400)으로 출력하거나 차단할 수 있도록 바람직하게 구성된다.
하나 이상의 래치 릴레이(170) 각각은 외부 콘센트(500)에 연결되고 각 콘센트(500)로 전원을 공급하거나 차단 가능하도록 구성된다. 래치 릴레이(170)는 입력되는 AC 전원을 연결된 콘센트(500)로 출력 또는 차단하도록 구성되고 제어부(190)로부터 수신되는 래치 제어신호에 따라 연결 상태를 변경하여 콘센트(500)에 전원을 공급하거나 차단할 수 있다.
제어부(190)는 조명 제어 스위치(100)를 제어한다. 제어부(190)는 내부에 제어프로그램을 저장하는 비휘발성 메모리, 제어프로그램의 명령어를 수행 가능한 실행 유닛(Execution Unit)을 포함하여 제어프로그램의 명령어 시퀀스에 따라 조명 제어 스위치(100)를 제어할 수 있다. 제어부(190)는 마이컴, 프로세서, CPU, MPU, 중앙처리장치 등을 포함하거나 등으로 지칭될 수 있다.
제어부(190)는 무선통신 모듈(110)로부터 비상 상태 신호를 수신하고 비상 상태 신호에 따라 유선통신 모듈(130)의 데이터 통신을 통해 월 패드(300)로 비상 상태를 나타내는 데이터를 전송할 수 있다.
제어부(190)는 신호를 다른 블록으로부터 수신하고 제어신호를 다른 블록으로 출력할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 제어부(190)는 I2C, UART, SPI, USB 등의 통신 인터페이스를 통해 무선통신 모듈(110) 등과 각종 신호를 송수신할 수 있다.
바람직하게는 제어부(190)는 내부에 로직 1(예를 들어, 3.3V 또는 5V 레벨(을 나타내는) 신호) 또는 로직 0(예를 들어, 0V 레벨(을 나타내는) 신호)을 나타내는 신호를 출력하거나 수신 가능한 GPIO(General Purpose Input Output) 포트들을 포함하고 GPIO 포트들을 이용하여 다른 블록들(적어도 무선통신 모듈(110), 나아가 조명 릴레이(150), 래치 릴레이(170) 등)과 각종 신호를 송수신할 수 있다.
예를 들어, 제어부(190)는 GPIO 포트들 중 로직 1이나 로직 0을 출력 가능한 출력 포트를 통해 페어링 제어신호를 무선통신 모듈(110)로 출력하고 GPIO 포트들 중 로직 1이나 로직 0을 수신 가능한 입력 포트를 통해 비상 상태 신호를 무선통신 모듈(110)로부터 수신한다. GPIO 포트를 통한 간단한 양방향 신호 송수신으로 제어부(190)는 무선통신 모듈(110)을 제어하고 각종 비상 알람 신호를 수신 가능하고 제어부(190)의 특별한 기능 변경없이 독립적으로 비상 알람 신호를 처리할 수 있다.
도 3에서 비상 알람 처리와 관련되고 제어부(190)에서 수행되는 주요 제어 흐름을 좀더 살펴보도록 한다.
도 3은 월 패드(300), 조명 제어 스위치(100) 및 비상 알람 스위치(200)와 연동하여 이루어지는 비상 알람 관련 주요 제어 흐름을 도시한 도면이다.
여기서는 도 3의 제어 흐름의 시계열적 선후 관계 위주로 그 기술적 내용을 살펴보고 도 1 및 도 2를 통해 살펴본 기술적 내용은 간략히 설명한다.
먼저, 월 패드(300)는 임의의 비상 알람 스위치(200)를 비상 알람용으로 이용 가능한 스위치로 등록하기 위한 페어링 커맨드를 조명 제어 스위치(100)로 전송(① 참조)한다.
조명 제어 스위치(100)의 제어부(190)는 유선통신 모듈(130)의 제2 RS485 인터페이스(135)를 통해 월 패드(300)의 터치 버튼 입력을 처리하는 제2 프로세서로부터 페어링 커맨드를 수신한다.
페어링 커맨드의 수신에 따라 조명 제어 스위치(100)는 비상 알람 발생에 이용될 비상 알람 스위치(200)로부터의 비상 알람 신호 수신을 대기(② 참조)한다.
제어부(190)는 무선통신 모듈(110)로 GPIO 포트의 로직 1이나 0의 이진 신호를 출력 가능한 출력 포트로 페어링 제어신호(로직 1 또는 0 중 페어링 제어신호로 할당된 값의 신호)를 출력하고 무선통신 모듈(110)은 페어링 제어신호의 수신에 따라 내부 프로그램 상태를 등록상태로 변경하여 임의의 외부 비상 알람 스위치(200)로부터의 비상 알람 신호 수신을 대기한다.
사용자는 등록할 비상 알람 스위치(200)의 푸쉬 버튼을 누르고 푸쉬 버튼의 눌림에 따라 구동하는 비상 알람 스위치(200)는 지정된 주파수 대역의 비상 알람 스위치(200)의 식별자를 포함하는 무선의 비상 알람 신호를 송출(③ 참조)한다.
조명 제어 스위치(100)는 비상 알람 신호를 수신하고 수신된 비상 알람 신호에 대응하는 비상 알람 스위치(200)를 등록(④ 참조)한다.
페어링 제어신호 수신 후 일정 시간 동안(예를 들어, 10초 등) 수신 대기하고 있는 무선통신 모듈(110)은 일정 시간 이내에 비상 알람 신호를 나타내는 무선신호를 수신하고 약속된 프로토콜에 따라 무선신호를 복조하고 복조된 비트 데이터를 검증하고 식별자를 추출할 수 있다.
무선통신 모듈(110)은 복조된 비트 데이터에 에러가 없는 경우 추출된 식별자를 내부 비휘발성 메모리에 등록된 식별자로 저장할 수 있다. 무선통신 모듈(110)은 새로운 식별자를 등록하거나 일정 시간 경과 후에 또는 페어링 제어신호의 미인가(페어링 제어신호와 반대되는 로직 신호의 수신)됨에 따라 내부 프로그램 상태를 비상 알람 모니터링 상태로 변경할 수 있다. 바람직하게는 무선통신 모듈(110)은 페어링 제어신호가 인가되는 동안에 계속하여 반복적으로 비상 알람 스위치(200)를 등록할 수 있다.
월 패드(300), 조명 제어 스위치(100) 및 하나 이상의 비상 알람 스위치(200)는 하나 또는 복수의 비상 알람 스위치(200)를 등록하기 위해 ① 내지 ④의 과정(또는 ② 내지 ④의 과정)을 1회 이상 수행하여 댁내에서 이용 가능한 하나 또는 복수의 비상 알람 스위치(200)를 등록할 수 있다.
비상 알람 스위치(200)가 등록된 이후에, 월 패드(300)는 주기적으로 상태 쿼리 커맨드를 조명 제어 스위치(100)로 전송(⑤ 참조)한다.
월 패드(300)의 제1 프로세서는 지정된 주기(예를 들어, 100mSec, 1초 등)에 따라 주기적으로 상태 쿼리 커맨드를 비상 알람 스위치(200)로 전송하고 비상 알람 스위치(200)의 제어부(190)는 유선통신 모듈(130)의 제1 RS485 인터페이스(131)를 통해 상태 쿼리 커맨드를 수신한다.
상태 쿼리 커맨드의 수신에 따라, 조명 제어 스위치(100)는 상태 데이터를 구성하여 구성된 상태 데이터를 유선통신 모듈(130)의 제1 RS485 인터페이스(131)를 통한 유선통신으로 월 패드(300)로 전송(⑥ 참조)한다.
제어부(190)는 내부에 저장되어 있는 비상 상태의 발생 또는 정상 상태를 나타내는 상태 데이터를 유선통신 모듈(130)의 제1 RS485 인터페이스(131)를 통해 월 패드(300)로 전송할 수 있다.
상태 데이터를 수신한 월 패드(300)는 수신되는 상태 데이터가 비상 알람 스위치(200)의 눌림에 따른 비상 상태의 발생을 나타내는 경우 오디오 비상알람 신호를 구비된 스피커로 출력하고 비상 상태를 나타내고 월 패드(300)의 식별자를 포함하는 통신패킷을 관리 서버(600)로 전송한다. 그에 따라 관리 서버(600)는 통신패킷의 비상 상태를 오디오 신호나 비디오 신호로 출력하여 관리자로 하여금 필요한 조치를 취할 수 있도록 한다.
한편, 월 패드(300)는 상태 쿼리 커맨드 외에 각종 사용자 입력에 따른 제어 커맨드를 생성하여 조명 제어 스위치(100)로 전송(⑦ 참조)한다. 터치 버튼의 제2 프로세서는 조명 온/오프 커맨드, 콘센트 온/오프 커맨드 또는 대기전력차단 커맨드를 조명 제어 스위치(100)로 전송할 수 있다.
조명(400)이나 콘센트(500)를 제어하기 위한 제어 커맨드의 수신에 따라, 조명 제어 스위치(100)는 연결된 조명(400) 및/또는 콘센트(500)를 제어(⑧ 참조)한다.
예를 들어, 제2 RS485 인터페이스(135)를 통해 조명 온/오프 커맨드를 수신한 제어부(190)는 조명 온/오프 커맨드에 따른 조명 제어신호를 생성하여 조명 릴레이(150)로 출력하고 지정된 콘센트(500)의 온/오프 커맨드를 수신한 제어부(190)는 지정된 콘센트(500)에 대응하는 래치 릴레이(170)로 온/오프 커맨드에 대응하는 래치 제어신호를 출력한다.
또한, 제2 RS485 인터페이스(135)를 통해 모든 조명(400)과 모든 콘센트(500)를 오프시키기 위한 대기전력차단 커맨드를 수신한 제어부(190)는 연결된 조명(400)을 오프하기 위한 조명 제어신호를 조명 릴레이(150)로 출력하고 연결된 모든 콘센트(500)로의 전원을 차단하기 위한 래치 제어신호들을 래치 릴레이(170)들로 출력한다. 이에 따라 연결된 조명(400)은 오프되고 연결된 모든 콘센트(500)로 전원 공급이 차단된다.
비상 알람 스위치(200)가 등록되고 나서, 심지어 조명 릴레이(150)를 통해 조명(400)이 오프되고 래치 릴레이(170)들을 통해 연결된 각각의 콘센트(500)로의 전원이 차단된 상태에서 조명 제어 스위치(100)는 임의의 비상 알람 스위치(200)로부터 비상 알람 신호를 수신(⑨ 참조)할 수 있다.
조명 제어 스위치(100)의 무선통신 모듈(110)은 지정된 주파수 대역에서 무선의 비상 알람 신호를 안테나를 통해 캡쳐링할 수 있다.
조명 제어 스위치(100)는 비상 알람 신호에서 식별자를 추출하고 등록된 식별자와 비교(⑩)한다.
조명 제어 스위치(100)의 무선통신 모듈(110)은 캡쳐링된 무선신호를 약속된 복조 방식에 따라 복조하여 비트 시퀀스의 데이터를 구성하고 비트 데이터의 무결성(integrity)이 검증되는 경우 비트 데이터에서 비상 알람 스위치(200)의 식별자를 추출할 수 있다. 무선통신 모듈(110)은 추출된 식별자를 무선통신 모듈(110) 내부 비휘발성 메모리에 저장되어 있는 하나 이상의 등록된(④ 참조) 비상 알람 스위치(200)의 식별자와 비교할 수 있다.
조명 제어 스위치(100)는 추출된 식별자가 등록된 식별자인 경우 비상 상태로 설정(⑪ 참조)한다.
무선통신 모듈(110)은 추출된 식별자가 내부에 등록된 식별자 중 하나와 동일한 경우 비상 상태의 발생을 나타내는 비상 상태 신호를 제어부(190)로 출력하고 제어부(190)는 GPIO 포트 중 로직 1 또는 0을 수신하는 입력 포트를 통해 비상 상태 신호를 수신한다. 제어부(190)는 로직 1 또는 0 중 비상 상태 신호로 할당된 값의 신호를 GPIO 포트의 입력 포트를 통해 수신한 경우 제어부(190)의 내부 메모리에 비상 상태를 나타내는 상태 데이터를 설정할 수 있다.
이후, 월 패드(300)의 설정 주기에 따른 반복적인 상태 쿼리 커맨드에 대한 응답으로 비상 상태 신호의 수신에 따른 비상 상태 데이터를 조명 제어 스위치(100)가 월 패드(300)로 전송(⑤, ⑥)할 수 있다. 제어부(190)는 내부 메모리에 저장되어(기록되어) 있는 비상 상태 데이터를 제1 RS485 인터페이스(131)를 통해 월 패드(300)의 제1 프로세서로 전송한다.
이러한 구성을 통해, 제어부(190)는 간단한 GPIO 인터페이스를 이용하여 무선통신 모듈(110)을 간단히 제어 가능하고 무선통신 모듈(110)은 제어부(190)와 독립하여 비상 알람 신호 탐지가 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100 : 조명 제어 스위치
110 : 무선통신 모듈
130 : 유선통신 모듈
131 : 제1 RS485 인터페이스
135 : 제2 RS485 인터페이스
150 : 조명 릴레이
170 : 래치 릴레이
190 : 제어부
200 : 비상 알람 스위치
300 : 월 패드
400 : 조명
500 : 콘센트
600 : 관리 서버

Claims (6)

  1. 푸쉬 버튼의 눌림에 따라 생성되는 전원으로 동작하는 비상 알람 스위치로부터 상기 푸쉬 버튼의 눌림에 따른 비상 알람 신호를 수신하고 수신된 상기 비상 알람 신호의 식별자와 등록된 복수의 식별자의 비교에 따라 비상 상태 신호를 출력하는 무선통신 모듈;
    월 패드와 유선의 데이터 통신을 수행하는 유선통신 모듈;
    연결된 조명의 온/오프를 제어하는 조명 릴레이; 및
    상기 무선통신 모듈로부터 수신되는 비상 상태 신호에 따라 상기 유선통신 모듈의 데이터 통신을 통해 상기 월 패드로 비상 상태를 나타내는 데이터를 전송하는 제어부;를 포함하는,
    조명 제어 스위치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유선통신 모듈은 상기 월 패드의 제1 프로세서와 RS485 통신하기 위한 제1 RS485 인터페이스와 상기 월 패드의 제2 프로세서와 RS485 통신하기 위한 제2 RS485 인터페이스를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제2 RS485 인터페이스를 통해 수신되는 페어링 커맨드에 따라 상기 무선통신 모듈로 페어링 제어신호를 출력하고,
    상기 페어링 제어신호를 수신한 상기 무선통신 모듈은 지정된 주파수 대역의 무선통신을 통해 푸쉬 버튼의 눌림에 따른 비상 알람 스위치로부터 식별자를 포함하는 비상 알람 신호를 수신하고 수신된 비상 알람 신호의 식별자를 추출하여 등록 식별자로 내부 메모리에 저장하는,
    조명 제어 스위치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 복수의 GPIO 포트를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 GPIO 포트 중 로직 1 또는 로직 0을 출력하는 출력 포트를 통해 상기 페어링 제어신호를 상기 무선통신 모듈로 출력하고 상기 복수의 GPIO 포트 중 로직 1 또는 로직 0을 수신하는 입력 포트를 통해 상기 비상 상태 신호를 상기 무선통신 모듈로부터 수신하는,
    조명 제어 스위치.
  4. 제2항에 있어서,
    연결된 각각의 콘센트에 전원을 공급하거나 차단 가능한 복수의 래치 릴레이;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제2 RS485 인터페이스를 통해 수신되는 대기전력차단 커맨드에 따라 상기 조명 릴레이를 제어하여 연결된 조명을 오프하고 상기 복수의 래치 릴레이를 제어하여 연결된 각각의 콘센트로의 전원을 차단하며,
    상기 조명 릴레이를 통해 조명이 오프되고 상기 복수의 래치 릴레이를 통해 연결된 각각의 콘센트로의 전원이 차단된 상태에서 상기 제어부는 상기 무선통신 모듈로부터 수신되는 비상 상태 신호에 따른 비상 상태 데이터를 상기 제1 RS485 인터페이스를 통해 상기 월 패드의 제1 프로세서로 전송하는,
    조명 제어 스위치.
  5. 제1항의 조명 제어 스위치; 및
    하나 이상의 비상 알람 스위치;를 포함하는, 비상 알람 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 조명 제어 스위치와 RS485 통신에 따라 커맨드를 전송하고 상태 데이터를 수신하는 월 패드; 및
    상기 월 패드와 통신하는 관리 서버;를 더 포함하고,
    상기 월 패드는 상기 조명 제어 스위치로 지정된 주기에 따라 상태 쿼리 커맨드를 전송하고 상기 상태 쿼리 커맨드에 따라 수신되는 상태 데이터가 비상 상태를 나타내는 경우 오디오 비상알람 신호를 스피커로 출력하고 비상 상태를 나타내고 상기 월 패드의 식별자를 포함하는 패킷을 상기 관리 서버로 전송하는,
    비상 알람 시스템.
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