KR830000626B1 - 전기장치의 동작을 음향으로 제어하기 위한 디지탈 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기장치의 동작을 음향으로 제어하기 위한 디지탈 방법

제1도는 제어회로망(Control network)을 구성하는 부품들을 가진 전등, 테레비죤세트, 혹은 그와같은 부하에 대해 전력공급을 온, 오프하는데 적합한 제어회로망을 나타내는 블록 다이어그램.

제2도는 부하 및 선로를 제거한 제어회로망의 더 상세한 블록 다이어그램.

제3도의 A-F는 제2도에 있는 제어성분과 관련하여 인지한 위치 A-F에서 발생…는 파형특성.

원격조종되는 음향 반응 스위치에는 몇가지 본질적인 문제가 있는 데, 그 문제의 하나는 이 스위치가 임의의 소리에 반응하지 않아야 한다는 것이고, 또한 우연한 스위치 동작을 막기 위해서 충분히 특별하지만 쉽게 발생된 음에 대해서 용이하게 반응해야 한다.

역시, 제안된 이 스위치형은 정상상태의 낮은 직류전류에 의해 동작할 수 있는 기능상의 필요조건을 가져도 비싸지 않아야 한다.

이상적으로, 구동 직류전압은 음향 반응 스위치 회로망에 의해 제어되는 선전압을 사용하여야 한다.

제어회로망에 독립 전원이 요구된다면, 이것은 상당히 스위치 가격을 올릴 것이다. 과거에 제어회로망에 저급 제어전압을 공급하기 위해 노력이 있었으나, 제어회로망에 해로운 효과를 주는 상당한 열의 발생문제가 수반되어 왔다.

음향으로 동작되는 스위치 회로망은 값이 터무니없이 비싸지거나 값이 비싸지 않으면 오 신호에 의해 부세되어 신뢰할 수 없었다. 제어스위치가 민감하게 되지 않을 때는 동작에 있어서 활발하지 못한다.

본 발명의 주요한 목적의 하나는 음향신호에 반응하며 신파이크 필터(Spike filter)에 의해 성형되고 그후에 신호 컨디션너(conditioner)나 "메모리" 시스템(memory system)과 결합하여 동작하는 두 개의 단안정의 결합에 전달되는 펄스를 전달할 수 있는 값싼 소리 변화기를 활용하고, 원격제어를 하는 방법을 제공하는 것이다.

제2단안정을 1-and-1게이트로서 역할을 한다. 즉, 제1단안정이 개시신호를 제2단안정에 전달하고 메모리에 의해 조절된 미리 결정된 시간 간격안의 제2음향 신호에 의해 수반된 때, 제2단 안정은 한 개의 펄스를 전달한다. -제2단안정이 1-and-1 방식으로 어드레스된 때, 음성변화기에 의해 검출된 두 연속신호에 의해서, 그리고 기억수단에 의해 성립된 임계시간 간격내에서 발생할 때, 제2단 정은 플립플롭 릴레이 및 전기적으로 동작되는 고안을 갖는 전원장치내의 스위치를 동작시킨다.

본 발명의 다른 목적은 선 전압을 제어회로망과 겸용한 저급의 정상 직류전압으로 변화시키도록 채택된 수단에 의해서 오도된 제어전압을 제공하는데 있으며 그와같이 함으로 과열을 방생시키지 않게 하는데 있다

본 발명의 중요한 특징을 말하자면, 음향으로 반응하는 제어스위치가, 스스로 발생되기 쉬운 신호들이 장치를 동작시키는데 요구되는 패턴내에서 정상적으로 발생되지 않기 때문에 우연하게 동작되지 않는 것이다.

그러므로, 이 시스템은 두 개의 샤프, 혹은 스파이크(Spike), 즉 약 1.5조 간격으로 다른 신호에 관련하여 한 신호를 전달하는 신호에 반응하고, 이것들이 스스로 받생될 수 있는 반면, 그들은 결코 자연적인 세팅(Setting)의 패턴으로 발생하지 않는다. 그러므로, 이 회로망의 우발적인 동작은 없을듯하다.

이 시스템을 동작하는 것이 요구될 때, 제어신호는 1.5초 간격으로 전달되는 손가락의 두번의 스냅(snap) 두번의 박수, 두번의 날카롭고, 육성으로부터 나온 소리에 의해 전달될 수 있다.

그 핵심은 육성으로부터 나오거나, 손 혹은 손가락으로부터 발생된 소리가 날카롭고 언급한 시간 간격안에서 발생해야 하는 것. 이다이와 같이 방에 들어가는 사람은 어두운 방에서 스위치를 더듬어 찾는것 보다는 두번의 박수로 전등을 켜거나 끄게할 수 있다.

역시, 방구석이나 테레비죤 세트로부터 떨어진 곳으로부터 테레비죤 세트를 쉽게 끌 수 있다. 설명된 이 형의 시스템의 유리한 점은 아주 분명하고, 이 스위치의 응용은 일반적이고, 쉽게 그리고 값싸게 공급될 수 있다.

본 발명의 다른 목적과 특징은 첨부도면을 참고하여 진행되는 다음의 설명을 고찰함으로써 분명해진다.

제1도를 참조하면, 전등이나, 테레비죤세트나, 혹은 다른 전기적으로 동작되는 장치로 구성되어지는 참고번호(10)에 의해 일반적으로 보통 출구를 통한 옥내선 전압과 같은 전원에 연결되는 플러그(12)로부터 동작된다. 도선(14)는 플러그(12)를 부하(10)의 한면에 이르게 하고 도선(16)은 부하(10)의 반대면을 트라이액(triac) 스위치(18)을 통해서 정지에 접속한다. 트라이액은 도선(16)을 통해서 이 부하를 스위치 "온(on)"하거나 "오프(OFF)"하는 능력을 가지는 교류반도체 릴레이이다.

일반적으로 참고번호(20)으로 표시된 제어 회로망은 음향수단에 의해 스위치(18)을 동작시킬 수 있는 능력이 있다. 제어회로망(20)에는 도선(22)을 통해서 선전압으로부터 약 18V 정도의 직류전압이 공급되어 진다. 선 전압은 용량성 리액턴스(24)에 의해서 떨어진다.

감소된 공급전압은 더욱 도선(28)에 있는 제너다이오드(26)과 평활 커페시터(30)에 의해 조절된다. 도선(32)는 약 18V의 매끄러운 직류전압을 전달한다. 커페시터(24)는 실제적인 열을 발생시키지 않고 선 전압을 내리고, 그렇지 않았으면 잠재적으로 파괴적일 수 있고 열분산 문제가 대두되었을 것이다. 불필요한 열 발생은 역시 불경제적이다.

도선(32)는 압전기(Plezo-electric) 음성변화기인 마이크로폰 형태의 음향 반응장치(34)를 연결한다.

제3도에 나타난 바와 같이, 소리 변화기(34)가 스파이크(제3도 선 "A"의 스파이크(37)을 가지는 파형(35)를 보라)의 출현에 의해 특징지어지는 주파수 대역을 가진 음향신호를 수신할 때, 그것은 "A"로 지칭된-역시 제2도에 A라고 명칭된-전기파 패턴형태의 그러한 소리를 도선(38)을 통해서 스파이크 필터(36)에 전도할 것이다. 스파이크 필터(36)은 NPN 트랜지스터(40), 저항체(42), 도선(44) 두번째 저항체(46), 그리고 분기도선(48)로 구성되어 있다.

스파크 필터(36)은, 제3도의 선 "B"에 가리켜진 것처럼, 다수의 간격진 스파이크 펄스(50)을 도선(52)를 통해서 B형 단안정 멀티바이 브레이터(54)로 나아가게 하고, 이 단안정 멀티바이브레이터가 제3도에선 "B"에 "50"이라고 명명된 형의 스파이크를 받을 때 불안정(unstable), 즉 그림 C에 "56"이라고 명명된 보다 높은 에너지 수준으로 활성화 될 것이다. 단안정(54)에선 "B"에 있는 첫번째 스파이크(50)가 들어갈때, 그것은 불안정한 상위 에너지 상태로 되고 일정기간동안 그 상태를 유지한 후 초기의 안정위치로 돌아간다.

선 "B"에 있는 펄스(50)에 의해 단안정(54)를 트리거함으로서, 참고번호(56)에 의해 선 "C"에 가리켜진 상태에서 일정기간 동안 단안정(54)를 유지한다. 즉, 이 상태에서 계속되는 계속 기간은 이 고정된 간격안에 일어날 수 있는 부가적인 스파이크에 의해 영향을 받지 않는다.

단안정(54)는 도선(58)을 통해서 제2단 안정(60)에 펄스를 전달하고, 역시 도선(64)를 통해서 컨디션너(62)에 펄스를 전달한다.

이 컨디션너는 단안정(54)보다 더 천천히 이것의 가장 높은 에너지 수준(66)에 도달한다(제3도의 선 "D"). 사실상 이 컨디션너(62)는 "단기의" 기억방식이다. 컨디션너(62)는 선 "D"의 "T₁"이라고 명칭이 붙여진 시간까지 높은 에너지 수준(66)을 유지하고 나서 천천히 감쇠하기 시작한다. 간격 "T₁"에서 "T₂"동안에 감쇠는 부분적으로는 실선으로 나타나고 그리고 나서 시간 "T₂"까지 점선으로 계속된(68)이라고 명칭이 붙여진 선을 따라서 일어난다.

감쇠율은 만약 두 번째 펄스가 단안정(54)에 의해 간격 "T₁" 및 "T₂" 동안에 컨디션너(62)에 전달되면, 컨디션너(62)에 대한 에너지 수준이 즉시 최대의 에너주 수준으로 올려지고 도체(59)를 통해서 펄스(57)을 단안정(60)에 전달하는 정도이다. 단안정(60)은 동시에 단자(74), (76)에서 펄스-단안정(54)로부터 온 것과 컨디션너(62)로부터 온것-를 받을 때만 부세된다. 컨디작너(60)은 그 자체로 단안정(60)이 펄스를 전달하게끔 할 수 없고, 단안정(54)도 그렇게 할 수 없다.

즉, 단안정(60)이 출력펄스를 전달하게끔 하기 위해서, 둘의 동시에 단안정(60)에 펄스파를 보내야한다. 단안정(60)에 의한 이 출력펄싱(pulsing)은 우선 단안정(54), 그리고 나서 간격 "T₁"-"T₂"에서 단안정(54) 및 컨디션너(62)의 결합을 활성화함으로써, 소리변환기(64)에 의한 두 번째 펄싱에서만 발생할 수 있다. 그 때에 단안정(60)은 E선에서 "70"이라고 명칭이 붙여진 출력펄스를 전달할 수 있다. 두개의 접합점에서 동시에 펄스를 요구하는 단안정(60)의 특성은 그것이 때때로 "1-and-1"게이트라고 알려진 "AND"게이트가 되게 해서, 접합점(74)에 단안정(54)로부터온 "1신호"가 나타나야 하고, 동시에선 "D"로부터 끌어낸 접합점(76)에 "1신호"가 나타나야 한다. 이 조건은 선 "C" 및 "D"가 동시에 그들 각각의 위쪽 에너지 상태에도 달함으로써 수직 일치점을 가질때만 가능하다.

설명된 조거은 소리변환기(34)로부터 제1음향학적으로 검파된 신호와 그 후에 시간간격 "T₁"-"T₂" 안에서 소리변환기(34)로부터 제2음향반응 신호가 있을때만 유일하게 가능하다.

컨디션너(62)는 "일시적인" 기억방식으로 동작하고, 제1도에 나타나 회로망과 다이오드로 구성된다. 다이오드(94)와 함께 저항체(97) 및 커페시터(90)은 도선(64)로부터 받은 전압을 "홀드"하고 부분적으로 실선으로 그리고 점선으로 나타난 선(68)에 의해 가리켜진 감쇠율을 제공한다.

단안정(54)는 제3도의 선 "C"에서 "56"이라고 명칭이 붙은 위쪽 에너지 수준에서 홀드되어 있고, 커페시터(82), 저항체(80), 다이오드(84)를 가지는 RC-다이오드 회로에 의해서 날카롭게 지속시간 끝에 차단된다. 이와같이, 선 "C"에 "56"이라고 명칭이 붙은 펄스의 끝부분에 날카로운 브레이크오프가 있어서 단안정(54)에 "우발적으로" 이어지는 펄스가 들어가지 않을 것이다.

한편, 단안정(60)은 커페시터(100) 및 저항체(102)를 가지는 RC회로에 의해 제공되는 왼쪽 에너지 상태에서의 날카롭고, 짧은 펄스(70)을 위해 필요하다.

단안정(60)은 도선(104)를 통해서 짧고, 날카로운 펄스(70)(제3도의 선 "E"를 JK플립플롭(108)에 전달하고, 그것은 그 다음에 도선(112)를 통해서 펄스(110)(제3도의 선 "F")을 부하(10)을 턴언하거나 턴오프할 수 있는 트라이액 스위치(18)을 동작시키는 릴레이(118)에 전달한다.

부하(10)를 턴언하고 오프하는 과정은 각 예에서 같다. 즉, 트라이액 스위치(18)은 한방향이나 다른 방향으로 계전기를 동작시키는 제어회로망(20)으로부터의 출력신호에 반응적인, 도선(112)을 통해 작동하는 플립플롭(108)에 반응하는 릴레이(114)에 의해 차단위치나 개방위치로 동작된다.

동작상, 플로그(12)는 어느 편리한 콘센트(나타나지 않음)에 끼워져 있어서 부하(10)가 트라이액 스위치(18)에 의해 턴언되거나 오프될 수 있다.

플러그(12)가 끼워져 있을 때, 참고번호(20)이라고 명칭이 붙은 제어 시스템에는 도선(14)로부터 용억성 리액턴스(24)를 통해서 선전압을 끌어내린 도선(22)에 의해서 18V 정도의 적당한 직류전압이 공급되어 있다. 이 교류전압은 제너다이오드(26)에 의해 더욱 조절되고 커페시터(30)에 의해 평활되어서, 이 시스템에는 매끄러운 직류특성의 열을 발생하지 않는 확실한 동작전압원이 공급되어 진다.

직류는 아주 편리한 동작전압이고 교류 공급 선 전압으로부터 얻어진다.

부하(10)을 턴언하거나 오프하는 것이 요구될 때, 손가락의 스냅이나 박수등의 형태로, 날카로운 음향소리가 만들어진다.

두번의 날카로운 박수, 손가락의 스냅, 육성으로 전달된 신호형태의 두 번의 그러한 음향신호는 독자적인 중요한 시간으로 전달된다.

신호가 시간간격이 져야하고 제3도의 선 "A"에 가리켜진 바와 같이 스파이크 되어야 하는 것이 핵심이다.

제1음향신호가 "T₀"(제3도의 선 "C")에 전달된 후에 제2음향 신호가 제3도 선 "D"에 있는 "T₁" 및 "T₂" 사이의 시간간격 안에서 전달되어야 한다. 이 시간이 정해진 관계는 핵심요인이고, 전형적으로 재1신호, 그 후에 1-1½초로부터의 제2신호로 구성된다.

제1가정신호가 전달될 때, 그것은 소리변환기(34)에 의해 감응된 것이다. 즉, 제3도의 선 "A"에 있는 신호(37)이다.

펄스(37)은 (50)이라고 명칭이 붙은 스파이크 펄스(제3도의 선 "B")로 변환되는 스파이크 필터(36)에 전달되고, 그리고 난후에 이것은 도선(52)을 통해서 단안정(54)에 전달된다.

단안정(54)의 응답은 즉시 그것이 선 "C"에 (56)이다고 명칭이 붙은 불안정한 높은 에너지 상태로 상승하고, 이 에너지 상태를 고정된 시간 간격내내 홀드하고, 그후에 날카롭게 그것의 원래의 에너지 상태로 봉괴하는 것이다. 동시에, 펄스가 단안정(54)로부터 도선(64)를 트해서 컨디션너(62)에 전달되고, 그것은 의컨디션너를 (66)이라고 명칭이 붙은 높은 에너지상태(제3도의 선 "D")로 오르게 하고, 그것은 시간 "T₁"까지 홀드하고, 그 시간의 그것은 실선과 또한 접선으로된 선(68)을 따라 감쇠하기 시작한다. 감쇠정도는 "T₁"에서 "T₂"까지 계속되고, 이것은 이미 언급된 중요한 시간이다.

만약 스파크를 가진 제2가청신호가 "T₁"-"T₂" 동안에 소리변환기(34)에 의해 감응되면, 단안정(54)는 다시 펄스를 내…고 두번째 소리에서 컨디션너(62)는 역시 단안정(60)에 날카로운 펄스(66a)를 전달하며 단안정(60)은 접합점(74), (76)에서 동시 신호를 받아서, 단안정(60)이 플립플롭(108)(제3도외선 "E")에 펄스(70)을 전달하게 된다. 시간간격 "T₁"-"T₂" 안에서 감쇠하는 동안에 (제2음향신호가 선 "D"에 "T₃"라고 명칭이 붙은 시간에 발생한다고 추측하자.), 스파이…필터(36) 및 단안정(54)를 통해서 컨디션너(62)에 전달되는 소리변환기(34)로부터의 제2신호는 단안정(54)로부터 접합점(74)에 전달되는 "1" 신호와 함께 동시에 접합점(76)에서의 "1"신호를 단안정(60)에서 발생하기 위해서(57)이라고 명칭이 붙은 날카로운 상승이 에너지 수준(66)에 이르게 할 것이다. 단안정(60)은 위에 설명된 특별한 조건하에서 플립플롭(108)에 도선(108)을 통해서 펄스(70)을 전단하므로서, "AND"게이트로 동작한다. 그리고 나서 플립플롭(108)은, 플러그(12)로부터 도선(14), 부하(10), 단락된 스위치(18), 도선(16)을 통한 회로(제1도)를 접하고 부하가 전등이나, 테레비죤세트나, 모터이던지간에 동작되게 하면서 스위치(18)을(만약 이전에 "오프"되어 있었다면) "언"위치에 옮겨놓는 릴레이(114)에 (110)이라고 명칭이 붙은 펄스를 전달한다.

스위치를 끄거나, 부하(10)을 동작 못하게 하는 것이 요구될 때, 이 순서가 반복된다. 우선, 소리펄스는 소리변환기(34)에 의해 스파이크 필스(36)을 통해서 단안정(54)까지 그리고 단안정(54)로부터 컨디션너(62)나 단안정(60)까지 나아가고, 만약 첫번째 소리펄에 시간기간 "T₁"-"T₂" 안에서 두 번째 펄스가 이어지면 단안정(60)은 플립플롭(108)에 펄스(70)을 전답하고, 플립플롭(108)은 도선(112)를 통해 동작하면서 릴레이(114)와의 연결을 역전시키고, 릴레이(114)가 트라이액 스위치(18)을 차단위치로 이동하게끔 한다.

이와같이 이 회로는 플러그(12), 도선(14), 부하(10)으로부터 도선(16)까지 차단되어 있고, 부하는 턴오프된다.

이미 설명된 특성을 가지고 있는 음향신호가 상술한 시간 간격안에서 전달되는 한, 부하를 턴언하고 오프하는 것이 임의로 계속될 수 있다.

본 발명의 사용은 실제적으로 제한되어 있지 않다. 스위치 회로망 유니트에 대한 전력공급은 선 전압에서 인가되어지고, 진폭이 낮은 직류전압이므로, 스위치 회로망을 동작시키는 편리하고, 확실한 수단의다. 자체 제어된 선 전압이 제어회로망에 공급된다.

일체 완비되고 콘센트에 밀어넣게 되어 있는 이 완전 조종장치는 부하에 연결된 숫 플러그를 꽂을 수 있는 알 플러그 접속이 되어있다.

비록 본 발명이 선택된 몇몇 실시예와 연결하여 설명되어 왔지만, 이것은 본 발명을 예증하는 것이지 거기서 결코 제한되어 있지 않음을 알게될 것이다. 이 기술에 숙련된 사람은 본 발명에 대하여 많은 수정과 개작을 할 수 있다는 것이 쉽게 추정되어지고 그러한 수정과 개작은 본 발명의 동등한 것으로 다음 청구범위안에 포함될 수 있다고 생각되어 진다.

Claims (1)

1. 교류전력 전원에서 용량성 리액턴스를 통해서 실제적으로 감소된 직류전압을 공급하고, 안전 소리변환기를 통해서 소리펄스를 스파이크 필터에 전달하고, 제1에지트리거 단안정에서 펄스를 받으면 반응하게끔 에지트리거 제1단안정을 작동 준비상태로 조절하고, 동시에 펄스를 미리 결정된 값의 시간 지연율을 가진 컨디션너에 전달하고, 그 후에 제2의 음향학적으로 유도된 펄스를 상기 컨디션너의 감쇠율에 의해 결정된시간 슬로트 안에서 제1단안정과 컨디션너 전달하여 제1단안정과 펄스 컨디션너에 의해 동시에 상기의 제2단안정에 펄스전달과 컨디션너의 감쇠율에 맞는 시간 간격안에 있는 음향신호의 특별한 조건하에서 제2단안정에 의해 펄스발생을 초래하고, 그리고 원격적이고 음향에 의해 동작되는 장치에 전력공급을 제어하기 위해 제2단안정으로부터의 펄스에 반응하는 스위칭 수단을 동작시키는 단계로 구성되는 전기장치의 동작을 음향으로 제어하기 위한 디지탈 방법.

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