説明

節電制御装置及びシステム

【課題】ビデまたは製品使用のための接触を感知してビデまたは家電製品の電気システムを活性化させ、ビデ使用の中断を感知してビデまたは電子製品の電気システムを非活性化させる。
【解決手段】本発明の節電制御装置及びシステムは、電源を供給するためのバッテリー300と、接触有無を感知し、接触が確認されると活性信号を生成するセンシング部110、センシング部110から受信した活性信号を維持するラッチ部120及び電源を伝達する電流経路上に配置されてラッチ部120から受信した活性信号を利用して電流経路を導通させるスイッチ部140を含む節電制御装置100と、節電制御装置100から電源の伝達を受けて、ビデの動作を制御するマイコン200と、を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、節電制御装置及びシステムに関し、具体的には、ビデまたは電子製品の節電のために電力供給を制御する装置及びシステムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のビデは、外部の電源(AC100〜240V)から電力の供給を受けてヒーターなどを動作させ、DC5〜24Vに変換して内部の電装部品及びPBAの電源として使用していた。ところが、一部の家庭では、ビデを設置する場所に電源供給施設がない場合があり、特定の地域ではトイレでの電気使用を嫌ってビデの使用を拒否する場合もある。
【0003】
このような問題点を解決するために、自家発電機能を有するビデが提案されている。自家発電機能を有するビデによって、電源供給が円滑でない場所での制約を克服することができ、トイレでの電気使用を嫌う顧客の家庭でもビデを使用することができる。
【0004】
しかし、自家発電機能を有するビデを持続的に使用するためには、発電容量とビデの電源使用量に「発電容量>電源使用量」の関係が成立しなければならない。ここで、自家発電ビデの発電容量は非常に小さいため、ビデの電源使用量を最小限に抑える必要がある。ビデの使用パターンを見ると、実際にビデを使用する時間は一日24時間のうち約40分程度であり、96%の時間を待機状態で放置するようになる。したがって、一日のうち96%に相当する23時間の間の電源使用を最小限に抑えるための設計は、自家発電機能を有するビデに必須の要素である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】韓国公開特許 第2008-0026257号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記の問題を解決するための本発明の節電制御装置及びシステムは、ビデまたは製品使用のための接触を感知してビデまたは家電製品の電気システムを活性化させ、ビデ使用の中断を感知してビデまたは電子製品の電気システムを非活性化させる装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するための手段として、本発明の一態様による節電制御装置は、接触有無を感知し、接触が確認されると活性信号を生成するセンシング部と、センシング部から受信した活性信号を維持するラッチ部と、電源を伝達する電流経路上に配置され、ラッチ部から受信した活性信号を利用して電流経路を導通させるスイッチ部と、を含む。
【0008】
上記の課題を解決するための手段として、本発明の一態様による節電制御システムは、電源を供給するためのバッテリーと、接触有無を感知し、接触が確認されると活性信号を生成するセンシング部、センシング部から受信した活性信号を維持するラッチ部及び電源を伝達する電流経路上に配置されてラッチ部から受信した活性信号を利用して電流経路を導通させるスイッチ部を含む節電制御装置と、節電制御装置から電源の伝達を受けて、ビデの動作を制御するマイコンと、を含む。
【発明の効果】
【0009】
上記の解決手段による本発明の節電制御装置及びシステムを利用することで、ビデまたは電子製品を使用するときのみにビデまたは電子製品の電気システムを動作させることができるため、高い節電効果が得られる。
【0010】
また、上記の解決手段による本発明の節電制御装置及びシステムを利用することで、節電のための回路で消耗される電力を最小限に抑えることができるため、より高い節電効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の節電制御システムの構成を示す構成図である。
【図2】本発明の一実施形態によるセンシング部を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態によるラッチ部を機能ブロックに示すブロック図である。
【図4】本発明の一実施形態による節電制御システムの回路図である。
【図5】本発明の一実施形態による節電制御システムの節電制御方法の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように好ましい実施形態を詳しく説明する。ただし、本発明を詳しく説明するにあたって、関連した公知機能あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を逸脱すると判断された場合、その詳細な説明を省略する。
【0013】
図面で本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分は省略し、明細書全体にわたって類似する部分には類似の参照符号を使用した。
【0014】
また、ある構成要素が他の構成要素を「含む」とするとき、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を排除するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。
【0015】
図1は、本発明の節電制御システムの構成を示す構成図である。
【0016】
図1を参照すると、本発明の節電制御システムは、節電制御装置100、マイコン200及びバッテリー300を含んで構成されてもよい。
【0017】
マイコン200は、本発明の節電制御システムが適用される電気回路を制御する。一般的に、小規模のマイクロプロセッサや埋め込みシステム(embedded system)用演算チップなどで具現してもよい。
【0018】
また、センシング部から使用者が接触しないという情報を受信して、使用者が電気回路などの使用を終了したかを判定し、使用を終了したと判定した場合には遮断信号を生成し、節電制御装置100に伝送する。使用者の接触有無にかかわらず電力遮断が必要な場合にも、マイコン200は遮断信号を生成して節電制御装置100に伝送する。
【0019】
好ましくは、マイコン200は、遮断信号を生成する前に動作終了のための作業を行い、遮断信号を生成して、節電制御装置100に伝送してもよい。
【0020】
バッテリー300は、電気エネルギーを貯蔵しており、節電制御装置100を通してマイコン200及び電気回路に電力を供給することができる。
【0021】
節電制御装置100は、本発明の節電制御システムが適用される電気回路を使用するときのみ、マイコン200及び電気回路に電力を供給する。また、電気回路を使用しないと判定されたときは、電力供給を遮断する。好ましくは、電気回路を使用しないとマイコンで判定したとき、節電制御装置100は、マイコン200から判定情報を受信し、電力遮断を行ってもよい。
【0022】
図1を参照すると、このような動作のために本発明の節電制御装置100は、センシング部110及びラッチ部120を含んで構成されてもよく、遮断部130またはスイッチ部140をさらに含んで構成されてもよい。
【0023】
センシング部110は、使用者の接触有無を感知し、接触が確認されると活性信号を生成する。この活性信号は、バッテリー300の電力が節電制御装置100を通してマイコン及び電気回路に伝達されるよう、ラッチ部を活性化させるための信号である。
【0024】
センシング部110を利用することで、電気回路またはマイコン200に電力が供給されない場合にも、使用者が使用のために本発明の節電制御システムまたはこれを含む家電製品などに接触したことを感知することができる。
【0025】
好ましくは、センシング部110で生成される活性信号はハイ(High)値を有する。これは、センシング部110が活性信号を発生させるときだけ電力を使用させるためである。また、センシング部110は、少ない電力消耗だけで使用者が接触した情報のみを伝達し、接触センシング機能だけ残して非動作状態になってもよい。
【0026】
また、センシング部110は非接触状態を確認すると、非接触情報をマイコン200に伝達する。
【0027】
図面には示されていないが、センシング部110は、活性信号を生成するためにまたは非接触情報をマイコン200に伝達するために、バッテリー300に接続されて電力の供給を受けてもよい。
【0028】
ラッチ部120は、センシング部110から活性信号を受信して、活性信号状態が維持されるようにする装置である。ラッチ部120は、センシング部110から出力される活性信号が不安定になったときまたは使用者の接触状態が不安定であるときにも、バッテリー300の電力が節電制御装置を安定的に通過するように、活性信号を安定的に維持する。
【0029】
ラッチ部120を使用することで、使用者の不安定的な接触動作またはセンシング部110の誤動作により発生する活性信号の不安定性を除去して、マイコン200や電気回路の動作の安全性を確保する。電力の供給及び遮断が頻繁に繰り返される場合、マイコン200や電気回路の初期設定動作が頻繁に発生して、大きい電力消耗へとつながるおそれがあり、使用者にも不都合を与えるためである。
【0030】
このようなセンシング部110及びラッチ部120を具備する節電制御装置100を利用することで、電力の大部分を消耗するマイコン200及び電気回路の一部または全部を周期的に動作させて使用者の接触有無を確認する必要が無くなる。したがって、節電制御装置100は、ワッチドッグ(watch‐dog)技術を利用する節電制御装置に比べて、周期的動作による電力消耗を抑えることができる。
【0031】
また、ワッチドッグ技術を利用するためには周期的に全体システムを動作させるためのクロック装置などが必要である一方、本発明の節電制御装置100は、クロック装置などが必要ないため、装置の構成を単純化することができる利点がある。
【0032】
遮断部130は、外部装置から遮断信号を受信すると、ラッチ部120の活性信号状態の維持を強制的に解除する。好ましくは、節電制御システム及び全体電気回路を制御するマイコン200から遮断信号を受信してもよい。
【0033】
ラッチ部120は、活性信号を受信すると、信号の状態を維持するので、信号の状態を強制的に解除しなければラッチ部120から出力される信号は活性信号に固定される。ラッチ部120の信号状態の維持を強制的に解除する方法には、信号状態の維持動作を中断(interrupt)させて信号状態の維持を解除する方法、電源を遮断して信号状態の維持動作を停止させる方法などがある。
【0034】
スイッチ部140は、バッテリー300からマイコン200に繋がる電源供給経路上に配置される。スイッチ部140は、ラッチ部120から活性信号を受信すると、電源供給経路を連結してマイコン200及び回路に電源を供給する。また、スイッチ部140は、活性信号以外の信号を受信すると、電源供給経路を断絶させて電源供給を遮断する。
【0035】
図2は、本発明の一実施形態によるセンシング部を示す図である。
【0036】
図2を参照すると、本発明のセンシング部110は、マイクロスイッチ111を含んで構成されてもよい。マイクロスイッチ111は、バッテリー300で発生する電圧信号をラッチ部120または外部装置に連結する装置である。信号連結経路は、接触または非接触信号を利用して選択される。マイクロスイッチ111は、接触の場合には信号連結経路をラッチ部120に連結し、非接触の場合にはマイコン200に連結する。
【0037】
示されていないが、マイコン200に連結される経路に、マイコン200に信号を伝送するための端子がさらに含まれてもよい。
【0038】
図3は、本発明の一実施形態によるラッチ部を機能ブロックで示すブロック図である。
【0039】
図3を参照すると、本発明のラッチ部120は、二つの増幅器121、122を含んで構成されてもよい。必要によって、二つ以上の増幅器を使用してもよい。
【0040】
二つの増幅器121、122は反転増幅器であり、互いに負帰還するように環状に連結される。したがって、入力信号は、正帰還により信号状態が維持される。反転増幅器を使用してラッチ部120を具現する場合には、負帰還の数が偶数になるようにしなければならない。
【0041】
一般的に、増幅器は能動素子を利用して具現されてもよい。
【0042】
二つの増幅器121、122の連結点のうち入力端と連結されない点に出力端が連結される。
【0043】
図4は、本発明の一実施形態による節電制御システムの回路図である。
【0044】
バッテリー300及びマイコン200については既に説明されたため、その詳しい説明は省略する。
【0045】
図4を参照すると、本発明のセンシング部110は、マイクロスイッチ111及び出力端子112を含んで構成されてもよい。
【0046】
センシング部110で生成される活性信号は、VCC電圧値でラッチ部120または出力端子112に伝達される。
【0047】
マイクロスイッチ111については既に説明したため、詳しい説明は省略する。
【0048】
出力端子112は、マイコン200に過度な電流が流れてマイコン200の内部回路が衝撃を受けることを防止するために、二つの抵抗R13、R12を利用して具現されてもよい。出力端子112は、電圧信号により発生する電流はR13の方向に通過させ、R12には電圧信号のみを出力する。
【0049】
図4を参照すると、本発明のラッチ部120は、二つのBJT増幅器回路121、122を利用して具現されてもよい。二つの増幅器は、それぞれNPN BJTQ及びPNP BJTQを利用した共通コレクタ増幅器であって反転増幅器である。増幅器は、互いに負帰還するように連結され、入力信号は正帰還するため、信号状態が維持される。出力される信号値は、入力信号である活性信号値ハイ(High)が反転されたロー(Low)である。
【0050】
図4を参照すると、本発明のスイッチ部140は、CMOSで具現されてもよい。ゲートにロー(Low)値が入力されると、バッテリー300からマイコン200に電源が連結されるようにする。
【0051】
図4を参照すると、本発明の遮断部130は、PNP BJTQを利用したスイッチ回路である。マイコン200から遮断信号値ハイ(High)が入力されるとコレクタ端とエミッタ端を導通させる。遮断部130が遮断信号に応じて動作すると、ラッチ部120の入力端は強制的にロー(Low)に変更され、正帰還によりラッチ部120から出力される信号はハイ(High)に変更される。すなわち、活性信号状態の維持が解除される。
【0052】
図5は、本発明の節電制御システムの節電制御方法の動作を説明するためのフローチャートである。
【0053】
図5を参照すると、節電制御方法は、接触有無を確認する段階S10、活性信号を生成する段階S20、活性信号を維持する段階S30、非接触有無を確認する段階S40、電源遮断可否を決定する段階S50及び活性信号維持の解除段階S60を含んでもよい。
【0054】
接触有無を確認する段階S10では、外部で本発明の節電制御システムまたはこのシステムが適用された電気回路に接触が発生するかどうかを確認する。
【0055】
接触が確認されたときは、活性信号を生成する段階S20で活性信号を生成する。
【0056】
活性信号を維持する段階S30では、活性信号状態を維持して電源供給が維持されるようにする。
【0057】
非接触有無を確認する段階S40では、外部で接触がなくなったかを確認する段階である。接触中であれば、活性信号を維持する。
【0058】
電源遮断可否を決定する段階S50では、非接触が確認されると、電源供給を遮断すべき状況であるかを判定し、電源供給を遮断すべきと判定したら遮断信号を生成する。
【0059】
遮断信号が生成されると、活性信号維持の解除段階S60では、これを利用して活性信号維持を解除する。
【0060】
本発明の節電制御システムにこのような方法を適用して、節電制御を行う。
【0061】
本発明は、上述した実施形態及び添付の図面により限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるというのは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば理解できるはずであろう。
【符号の説明】
【0062】
100 節電制御装置
110 センシング部
111 マイクロスイッチ
112 出力端子
120 ラッチ部
121、122 増幅器
130 遮断部
140 スイッチ
200 マイコン
300 バッテリー
Q1〜Q3 BJT
R11〜R13 抵抗
F1 MOSFET

【特許請求の範囲】
【請求項1】
接触有無を感知し、接触が確認されると活性信号を生成するセンシング部と、
前記センシング部から受信した活性信号を維持するラッチ部と、
電源を伝達する電流経路上に配置され、前記ラッチ部から受信した活性信号に応じて電流経路を導通させるスイッチ部と、
を含むことを特徴とする節電制御装置。
【請求項2】
前記センシング部は、接触または非接触時の圧力変化を感知するマイクロスイッチを含むことを特徴とする請求項1に記載の節電制御装置。
【請求項3】
前記センシング部は、前記マイクロスイッチで感知した圧力変化を外部装置に伝達するための端子をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の節電制御装置。
【請求項4】
外部装置から遮断信号を受信すると、前記ラッチ部の活性信号状態の維持を強制的に解除する遮断部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の節電制御装置。
【請求項5】
前記ラッチ部は、前記受信信号を入力すると正帰還回路を利用して受信信号の状態を維持することを特徴とする請求項1に記載の節電制御装置。
【請求項6】
前記ラッチ部の正帰還回路は、二つ以上の増幅器を利用して具現されることを特徴とする請求項5に記載の節電制御装置。
【請求項7】
前記スイッチ部は、MOSFETを利用して具現可能であることを特徴とする請求項1に記載の節電制御装置。
【請求項8】
電源を供給するためのバッテリーと、
接触有無を感知し、接触が確認されると活性信号を生成するセンシング部、前記センシング部から受信した活性信号を維持するラッチ部及び電源を伝達する電流経路上に配置されて前記ラッチ部から受信した活性信号に応じて電流経路を導通させるスイッチ部を含む節電制御装置と、
前記節電制御装置から電源の伝達を受けて、連結されたシステムの動作を制御するマイコンと、
を含むことを特徴とする節電制御システム。
【請求項9】
前記センシング部は、接触または非接触時の圧力変化を感知するマイクロスイッチを含むことを特徴とする請求項8に記載の節電制御システム。
【請求項10】
前記センシング部は、前記マイコンに圧力変化情報を伝達するための端子をさらに含み、
前記マイコンは、前記マイクロスイッチで感知した圧力変化を利用して接触有無を判定し、非接触と判定されると遮断信号を生成することを特徴とする請求項9に記載の節電制御システム。
【請求項11】
前記マイコンから遮断信号を受信すると、前記ラッチ部の活性信号状態の維持を強制的に解除する遮断部をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の節電制御システム。
【請求項12】
前記マイコンは、電力遮断が必要な場合、前記センシング部から受信される信号にかかわらず遮断部に遮断信号を伝達可能であることを特徴とする請求項11に記載の節電制御システム。
【請求項13】
前記ラッチ部は、前記受信信号を入力とする正帰還回路を利用して受信信号の状態を維持することを特徴とする請求項8に記載の節電制御システム。
【請求項14】
前記ラッチ部の正帰還回路は、二つ以上の増幅器を利用して具現されることを特徴とする請求項13に記載の節電制御システム。
【請求項15】
前記スイッチ部は、MOSFETを利用して具現可能であることを特徴とする請求項8に記載の節電制御システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−227860(P2011−227860A)
【公開日】平成23年11月10日(2011.11.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−229520(P2010−229520)
【出願日】平成22年10月12日(2010.10.12)
【出願人】(505414838)ウンジンコーウエイ カンパニイ リミテッド (18)
【Fターム(参考)】