KR20230053163A - 블라인드 자동 제어 시스템 - Google Patents

블라인드 자동 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 블라인드 자동 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클라우드 서버를 이용하여 기본 제어 및 예약작동 제어를 구동할 수 있으며, 특히 다수의 베네시안 블라인드의 상하이동 높이 정렬과 더불어 슬랫의 각도와 방향을 일정하게 정렬시켜줄 수 있도록 블라인드를 구동을 제어하는 블라인드 자동 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

블라인드 자동 제어 시스템 {blind automatic control system}
본 발명은 블라인드 자동 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클라우드 서버를 이용하여 기본 제어 및 예약작동 제어를 구동할 수 있으며, 특히 다수의 베네시안 블라인드의 상하이동 높이 정렬과 더불어 슬랫의 각도와 방향을 일정하게 정렬시켜줄 수 있도록 블라인드를 구동을 제어하는 블라인드 자동 제어 시스템에 관한 것이다.
블라인드는 빛을 차단하거나 사생활을 보호하기 위한 목적으로 사용되고 있다. 이와 같은 블라인드는 사무실, 거실, 침실, 서재, 안방, 주방, 아동방의 창문이나 베란다 등에 설치되어 어느 정도의 통풍이 가능하도록 하면서 햇빛을 차단하여 실내 가구, 가전제품 및 카펫 등이 햇빛을 받아 퇴색하는 것을 막고, 외부와 어느 정도 차단하는 기능을 하며, 실내의 분위기를 꾸미는 기능을 하고 있다.
이러한 일반적인 블라인드는 사람의 손이나 별도의 리모컨을 통해 내부에 구비된 전동모터의 구동으로 블라인드의 높낮이를 조절할 수 있도록 개발되었으나, 최근에는 블라인드에 ICT(정보통신기술, Information and Communications Technologies) 기술과 IoT(사물인터넷, Internet of Things) 기술을 융합함으로써 실내외에서 실시간으로 자동 제어 가능한 ICT 및 IoT 기술이 융합된 블라인드가 활발하게 개발되고 있는 추세이다.
종래의 기술은 블라인드의 개폐를 간편하게 조작할 수 있는 블라인드의 승강 및 개폐조절이 가능한 멀티-블라인드 장치이나, 블라인드 권취를 통한 일반적인 자동 개폐 장치만을 제공할 뿐, 블라인드의 높낮이를 정확하게 제어할 수 있는 피드백 시스템은 제공하지 못하는 문제점이 존재하였다.
또한, 베네시안 블라인드(Venetian blind)의 경우 측정된 블라인드의 위치와 슬랫의 정렬로 인한 오차로 인해 슬랫(Slat)각도와 블라인드의 개페 높낮이를 균일하게 정렬시키기 매우 어려운 근본적인 문제점이 존재하였다.
따라서, 다수의 블라인드의 높이와 슬랫의 각도의 정렬을 일괄적으로 수행할 수 있는 블라인드 정렬 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
1. 공개특허공보 제10-2021-0110903호 'ICT 및 IoT 기술이 융합된 자동 제어 가능한 블라인드' (공개일자 2021.09.10) 2. 공개특허공보 제10-2015-0111334호 '스마트 폰 기반의 수동/자동 블라인드 제어 시스템 및 이의 구동 방법' (공개일자 2015.10.05)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 클라우드 서버와 접속이 가능한 휴대용 단말기를 통해 블라인드의 움직임을 제어할 수 있으며, 다수의 블라인드 중 사용자가 임으로 설정한 블라인드의 높이와 슬랫의 각도로 다른 블라인드를 일괄적으로 정렬시킬 수 있도록 제어가 가능한 블라인드 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 블라인드 자동 제어 시스템은 하단바(111)와 다수의 슬랫(112)과 상기 하단바(111)의 승하강과 슬랫(112)의 각도를 제어하는 회전모터(113)를 포함하는 블라인드(110)가 적어도 2개 이상 구비된 블라인드부(100); 상기 회전모터(113)와 연결되며, 상기 회전모터(113)의 회전수와 회전방향을 감지하여 이를 기반으로 상기 하단바(111)의 위치와 슬랫(112)의 각도를 연산하는 위치식별부(200); 상기 위치식별부(200)와 연동되며, 상기 블라인드(110) 중 사용자가 어느 하나의 블라인드(110)를 선택하고, 상기 하단바(111)의 위치와 슬랫(112) 각도를 포함하여 선택된 블라인드(110)의 기준위치를 설정하는 위치설정부(300); 상기 위치식별부(200)와 연동되어 상기 설정된 기준위치로 미선택된 블라인드(110)를 이동시키도록 상기 회전모터(113)의 동작을 제어하는 동작제어부(400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 위치설정부(300)는 사용자가 클라우드서버(10)와 연결된 단말(20)을 통해 상기 하단바(111)를 임시 위치로 이동시키는 임시설정부(310); 상기 하단바(111)가 임시 위치로 이동되면 상기 슬랫(112)의 일측 끝단의 기준점(P)이 최저위치를 향하도록 상기 슬랫(112)을 회전시키는 정렬부(320); 상기 슬랫(112)이 최저위치에 도달하도록 회전되면, 상기 슬랫(112)의 기준점(P)이 최저위치와 최고위치 사이에 위치하도록 슬랫(112)의 회전을 제어하는 각도설정부(330);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 위치설정부(300)는 상기 임시 위치에서 소정거리 이동한 상기 하단바(111)의 위치를 기준위치로 설정하는 기준위치저장부(340);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 동작제어부(400)는 상기 미선택된 블라인드(110)의 하단바(111)를 상기 선택된 블라인드(110)의 하단바(111) 기준위치로 이동시키는 임시이동부(420); 상기 미선택된 블라인드(110)의 하단바(111)가 기준위치로 이동되면 상기 미선택된 블라인드(110)와 선택된 블라인드(110) 각각의 슬랫(112) 기준점(P)이 모두 최저위치를 향하도록 상기 슬랫(112)을 회전시키는 슬랫정렬부(430); 상기 미선택된 블라인드(110)와 선택된 블라인드(110) 각각의 슬랫(112)을 설정된 슬랫(112) 각도로 회전시키는 슬랫각도설정부(440);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 슬랫정렬부(430)의 정렬시 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110) 각각의 하단바(111) 위치가 동일한 위치값을 가지도록 먼저 슬랫(112) 기준점(P)이 최저위치에 도달한 블라인드(110)의 회전모터(113)를 더 구동시키는 균등제어부(450);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 간편한 조작으로 불규칙적으로 개방된 다수의 블라인드를 기준이되는 어느 하나의 블라인드의 높이와 슬랫의 각도로 균일하게 정렬시켜줄 수 있으며, 사용자가 선호하는 블라인드의 높이와 슬랫의 각도의 설정이 가능하고, 설정된 위치로 다른 블라인드를 오차없이 정렬시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1 은 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 개략도.
도 2 는 본 발명의 블라인드부의 주요 구성을 나타낸 개략도.
도 3 은 본 발명의 위치설정부의 작동 일실시예를 나타낸 개략도.
도 4 는 본 발명의 슬랫의 기준점과 슬랫의 기준점이 최저위치 최고위치에 도달한 일실시예를 나타낸 개략도.
도 5 내지 도 7 은 동작제어부를 통해 구동되는 블라인드의 작동 일실시예를 나타낸 개략도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 블라인드 자동 제어 시스템의 일실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2 를 참조하면 본 발명은 블라인드부(100), 위치식별부(200), 위치설정부(300) 및 동작제어부(400)를 포함한다.
블라인드부(100)는 독립적으로 구동되는 블라인드(110)가 적어도 2개 이상 구비되어 하나의 그룹을 이룬다. 블라인드(110)는 하단바(111)와 하단바(111)의 상측에 순차적으로 적층되면서 개구부를 개폐하는 다수의 슬랫(112)과 하단바(111)와 슬랫(112)의 각도를 제어하는 회전모터(113)를 포함한다.
블라인드(110)는 회전모터(113)의 구동에 의해 하단바(111)가 승하강하고, 하단바(111)의 상면에 슬랫(112)이 적층되면서 개구부를 개폐한다. 이때, 슬랫(112)이 이루는 각도는 회전모터(113)의 회전방향에 따라 변경되며, 슬랫(112)이 이루는 각도를 변경하기 위해서 회전모터(113)은 정방향 또는 역방향으로 구동하고, 슬랫(112)의 각도가 변경됨과 동시에 하단바(111)도 승하강된다.
슬랫(112)은 임의로 설정된 각도 범위 내에서만 회전하며, 슬랫(112)이 설정된 각도 범위에 도달한 경우 슬랫(112)의 회전은 정지한 상태에서 하단바(111)의 승하강만 진행된다. 이와 같은 블라인드(110)는 회전모터(113)에 의해 자동으로 개페되는 전동블라인드이며, 공지된 전동블라인드에 해당한다. (등록특허공보 제10-1211959호, 등록특허공보 제10-1884509호 참조)
위치식별부(200)는 회전모터(113)의 일측에 구비되어 회전모터(113)의 회전수와 회전방향을 감지하도록 회전모터(113)와 연결된다. 위치식별부(200)는 회전운동 검출용 센서인 엔코더 센서이며, 바람직하게는 로터리엔코더(Rotary Encoder)에 해당할 수 있다. 따라서, 회전모터(113)의 회전축의 0°지점을 기준으로 360°를 일정한 비율로 분할하고, 분할된 각도마다 회전모터(113)의 회전각도를 감지하여 하단바(111)의 승하강 거리와 슬랫(112)의 회전각도를 연산할 수 있다.
위치설정부(300)는 위치시별부(200)와 연동되어 위치식별부(200)에서 획득한 하단바(111)의 이동거리와 슬랫(112)의 회전각도 데이터를 전달받는다. 위치설정부(300)는 상기 블라인드부(100)에서 그룹화된 블라인드(110)중 사용자가 어느 하나의 블라인드(110)를 선택하고, 선택한 블라인드(110)의 하단바(111) 위치와 슬랫(112) 각도를 포함하여 사용자가 선호하는 블라인드(110)의 기준위치를 설정한다.
도 3 을 참조하여 보다 상세히 설명하면, 위치설정부(300)는 임시설정부(310), 정렬부(320), 각도설정부(330) 및 기준위치저장부(340)를 포함한다.
임시설정부(310)는 사용자가 온라인으로 연결된 클라우드서버(10)와 연결된 단말(20)을 조작하여 선택된 블라인드(110)의 하단바(111)를 임시위치로 이동시키는 과정을 수행한다. 상기 단말(20)은 스마트폰 등에 해당할 수 있으며, 스마트폰에 설치된 에플리케이션(Application)의 구동과 조작으로 다수의 블라인드(110) 중 어느 하나의 블라인드(110)을 선택하고, 선택된 블라인드(110)의 하단바(111)를 사용자가 원하는 위치로 이동시키기 위해 회전모터(113)에 동작신호를 전송한다. 즉 사용자가 하단바(111)의 승하강을 통해 개구부의 개방정도를 임의로 설정하기 위한 목적을 갖는다.
정렬부(320)는 선택된 블라인드(110)의 하단바(111)가 사용자가 설정한 임시위치로 이동이 완료되면 슬랫(112)을 일측방향으로 회전시켜 슬랫(112)의 각도를 정렬하기 위한 목적을 갖는다.
도 4 를 참조하면 슬랫(112)의 일측단부를 슬랫(112)의 기준점(P)이라고 가정한다. 정렬부(320)가 슬랫(112)의 각도를 정렬하는 경우는 도 4 의 (a)에 해당하도록 슬랫(112)이 회전하여 기준점(P)이 최저위치에 도달하는 경우를 말한다. 회전모터(113)가 구동하여 하단바(111)가 소정거리만큼 하강하는 경우에 슬랫(112)의 기준점(P)이 최저위치에 도달할 수 있다.
도 4 의 (b)에 해당하는 경우는 하단바(111)가 상승하여 상기 임시위치에 위치하는 경우 슬랫(112)의 기준점(P)이 최고위치에 도달한 상태를 도시한 것으로, 정렬부(320)의 구동은 하단바(111)가 상승하여 슬랫(112)의 기준점(P)이 최고위치에 도달한 경우 또는 슬랫(112)의 기준점(P)이 최고위치와 최저위치 사이에 위치하는 경우에만 작동하여 슬랫(112)의 기준점(P)을 최저위치로 이동시켜 슬랫(112)을 정렬한다. 이로 인해 슬랫(112)의 기준위치를 설정할 수 있으며, 하단바(111)의 임시위치의 설정이 완료되면 사용자의 별도의 조작없이 정렬부(320)가 슬랫(112)을 정렬시킬 수 있다.
한편, 하단바(111)가 하강하여 임시위치에 도달한 경우 슬랫(111)의 기준점(P)이 최저위치에 도달한 상태를 유지하고 있으므로, 정렬부(320)의 작동이 생략될 수 있다.
각도설정부(330)는 슬랫(112)이 최저위치에 도달하면 사용자가 회전모터(113)가 구동되도록 동작신호를 전송하여 슬랫(112)의 기준점(P)이 최저위치와 최고위치 사이에 위치하도록 슬랫(112)을 회전시켜 슬랫(112)의 각도를 사용자가 선호하는 각도로 설정한다.
설정된 슬랫(112)의 위치가 슬랫(112)의 기준각도에 해당한다. 이때, 최저위치와 최고위치의 사이를 임의의 각도로 분할하여 분할된 위치로 슬랫(112)의 기준점(P)이 도달하도록 슬랫(112)을 회전시킬 수 있다. 분할되는 각도는 30°로 설정되는 것이 바람직하며, 10°, 20° 등 사용자가 임의로 다양하게 설정할 수 있다.
도 3 을 참조하면 각도설정부(330)에서 슬랫(112)이 정렬되고, 슬랫(112)의 기준각도가 설정되는 과정에서 하단바(111)의 위치의 변동이 발생한다. 즉, 하단바(111)가 상승하여 임시위치에 도달이후에 슬랫(112)이 정렬되는 경우 하단바(111)는 먼저 임시위치에서 소정간격(d1) 하강한다.
그리고, 슬랫(112)을 기준각도로 설정하는 과정에서 하단바(111)는 소정간격(d2) 상승한다. 이후 기준위치저장부(340)가 하단바(111)의 현재 위치를 저장한다. 이로 인해 하단바(111)의 기준위치와 슬랫(112)의 기준각도를 저장할 수 있다. 그리고, 하단바(111)의 기준위치가 설정되면, 위치식별부(200)가 하단바(111)의 기준위치를 백분율로 수치화하여 하단바(111)의 현재 위치를 나타낼 수 있다.
도 5 및 도 6 을 참조하면 동작제어부(400)는 위치식별부(200)와 연동되어 위치식별부(200)로부터 데이터를 전송받는다. 미선택된 블라인드(110)가 선택된 블라인드(110)의 하단바(111)와 슬랫(112)각도와 동일한 하단바(111)의 위치와 슬랫(112) 각도를 가질 수 있도록 미선택된 블라인드(110)의 회전모터(113) 동작을 제어한다.
동작제어부(400)는 위치확인부(410), 임시이동부(420), 슬랫정렬부(430), 슬랫각도설정부(440)를 더 포함한다.
위치확인부(410)는 미선택된 블라인드(110)의 하단바(111) 위치를 식별한다. 위치확인부(410)가 미선택된 블라인드(110)의 하단바(111) 위치를 식별함으로 인해 하단바(111)가 기준위치로 이동할 때 하강하는지 상승하는지 여부를 감지하고, 하단바(111)가 하강하는 경우 슬랫정렬부(430)의 슬랫정렬과정을 생략할 수 있도록 특정신호를 생성한다. 특정신호가 생성하여 슬랫정령과정이 생략되면 블라인드(110)의 정렬과정이 신속하게 수행될 수 있는 이점이 있다.
임시이동부(420)는 미선택된 블라인드(110)의 하단바(111)를 선택된 위치설정부(300)에서 설정된 하단바(111) 기준위치와 동일한 위치로 이동시킨다. (도 5 (b) 참조)
슬랫정렬부(430)는 미선택된 블라인드(110) 슬랫(112)의 기준점(P)이 최저위치를 향하도록 상기 슬랫(112)을 회전시킨다. 즉, 미선택된 블라인드(110)의 하단바(111)의 위치가 선택된 하단바(111)의 기준위치 보다 하측에 위치하여 하단바(111)가 상승하는 경우 또는 하단바(111)가 기준위치에 도달하였을 때 슬랫(112)의 기준점(P)이 최저위치에 위치하지 않는 경우 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110) 각각의 슬랫(112) 기준점(P)이 모두 최저위치에 위치하도록 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110) 각각의 회전모터(113)를 구동시켜 슬랫(112)을 회전(정렬)시킨다.
즉, 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110) 각각의 슬랫(112) 기준점(P)이 모두 최저위치에 위치하도록 각각의 회전모터(113)가 모두 구동되면, 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110)의 슬랫(112)과 하단바(111)의 위치는 동일한 상태가 된다. (도 5 (b), 도 6 참조)
이후, 슬랫각도설정부(440)는 미선택된 블라인드(110)와 선택된 블라인드(110) 각각의 회전모터(113)에 동작신호를 전송하여 상기 위치설정부(300)에서 설정된 슬랫(112) 기준각도로 슬랫(112)을 회전시킨다. 따라서, 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110)의 하단바(111)와 슬랫(112)이 동일한 높이값과 각도값을 가질수 있다. (도 7 참조)
한편, 동작제어부(400)는 균등제어부(450)를 더 포함한다. 균등제어부(450)는 슬랫정렬부(430)의 정렬시 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110) 각각의 하단바(111) 위치가 동일한 위치값을 가질 수 있도록 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110)의 회전모터(113)에 각각 동작신호를 전송한다.
즉, 미선택 블라인드(110)의 하단바(111)가 기준위치에 도달한 경우 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110)의 슬랫(112)이 다른 각도를 유지할 수 있다. (도 5 참조)
이로 인해 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110) 각각의 슬랫(112) 기준점(P)이 최저위치에 도달하는데 시간차이가 발생한다. 이때, 균등제어부(450)는 슬랫(112) 기준점(P)이 먼저 최저위치에 도달한 블라인드(110)와 슬랫(112) 기준점(P)이 나중에 최저위치에 도달한 블라인드(110)의 하단바(111)의 위치 차이를 회전모터(113)의 회전값으로 연산한다.
즉, 슬랫(112) 기준점(P)이 먼저 최저위치에 도달한 블라인드(110)의 회전모터(113)를 연산된 차이값 만큼 더 구동시킨다. 따라서, 먼저 슬랫(112) 기준점(P)이 최저위치에 도달한 블라인드(110)의 하단바(111) 위치와 나중에 슬랫(112) 기준점(P)이 최저위치에 도달한 다른 블라인드(110)의 하단바(111)의 위치는 동일한 위치값을 가질 수 있다.
이후 슬랫각도설정부(440)가 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110) 각각의 슬랫(112)을 기준각도로 회전시킨다.
이와 같은 구성을 갖는 블라인드 자동 제어 시스템은 불규칙적으로 개방된 다수의 블라인드를 기준이되는 어느 하나의 블라인드의 높이와 슬랫의 각도로 균일하게 정렬시켜줄 수 있다.
10 : 클라우드서버 20 : 단말
100 : 블라인드부 200 : 위치식별부
300 : 위치설정부 400 : 동작제어부

Claims (5)

  1. 하단바(111)와 다수의 슬랫(112)과 상기 하단바(111)의 승하강과 슬랫(112)의 각도를 제어하는 회전모터(113)를 포함하는 블라인드(110)가 적어도 2개 이상 구비된 블라인드부(100);
    상기 회전모터(113)와 연결되며, 상기 회전모터(113)의 회전수와 회전방향을 감지하여 이를 기반으로 상기 하단바(111)의 위치와 슬랫(112)의 각도를 연산하는 위치식별부(200);
    상기 위치식별부(200)와 연동되며, 상기 블라인드(110) 중 사용자가 어느 하나의 블라인드(110)를 선택하고, 상기 하단바(111)의 위치와 슬랫(112) 각도를 포함하여 선택된 블라인드(110)의 기준위치를 설정하는 위치설정부(300);
    상기 위치식별부(200)와 연동되어 상기 설정된 기준위치로 미선택된 블라인드(110)를 이동시키도록 상기 회전모터(113)의 동작을 제어하는 동작제어부(400);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 블라인드 자동 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치설정부(300)는
    사용자가 클라우드서버(10)와 연결된 단말(20)을 통해 상기 하단바(111)를 임시 위치로 이동시키는 임시설정부(310);
    상기 하단바(111)가 임시 위치로 이동되면 상기 슬랫(112)의 일측 끝단의 기준점(P)이 최저위치를 향하도록 상기 슬랫(112)을 회전시키는 정렬부(320);
    상기 슬랫(112)이 최저위치에 도달하도록 회전되면, 상기 슬랫(112)의 기준점(P)이 최저위치와 최고위치 사이에 위치하도록 슬랫(112)의 회전을 제어하는 각도설정부(330);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 블라인드 자동 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치설정부(300)는 상기 임시 위치에서 소정거리 이동한 상기 하단바(111)의 위치를 기준위치로 설정하는 기준위치저장부(340);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블라인드 자동 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작제어부(400)는
    상기 미선택된 블라인드(110)의 하단바(111)를 상기 선택된 블라인드(110)의 하단바(111) 기준위치로 이동시키는 임시이동부(420);
    상기 미선택된 블라인드(110)의 하단바(111)가 기준위치로 이동되면 상기 미선택된 블라인드(110)와 선택된 블라인드(110) 각각의 슬랫(112) 기준점(P)이 모두 최저위치를 향하도록 상기 슬랫(112)을 회전시키는 슬랫정렬부(430);
    상기 미선택된 블라인드(110)와 선택된 블라인드(110) 각각의 슬랫(112)을 설정된 슬랫(112) 각도로 회전시키는 슬랫각도설정부(440);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 블라인드 자동 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 슬랫정렬부(430)의 정렬시 선택된 블라인드(110)와 미선택된 블라인드(110) 각각의 하단바(111) 위치가 동일한 위치값을 가지도록 먼저 슬랫(112) 기준점(P)이 최저위치에 도달한 블라인드(110)의 회전모터(113)를 더 구동시키는 균등제어부(450);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블라인드 자동 제어 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150111334A (ko) 2015-09-07 2015-10-05 공주대학교 산학협력단 스마트 폰 기반의 수동/자동 블라인드 제어 시스템 및 이의 구동 방법
KR20210110903A (ko) 2020-03-02 2021-09-10 유명숙 ICT 및 IoT 기술이 융합된 자동 제어 가능한 블라인드

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