KR100750444B1 - 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모션센서를 이용한 조명 점등 시스템에 관한 것으로 특히, 인체의 움직임 및 주변 환경에 대한 데이터를 취득하기 위한 다수의 감지센서와; 상기 감지센서에서 취득되어진 데이터를 인식 가능한 데이터로 처리하기 위한 신호처리부와; 하나 이상의 조명장치들을 제어신호에 의해 통합적으로 제어하는 전등구동부; 및 상기 신호처리부와 유선 무선으로 연결되어 있으며 입력되는 감지센싱 신호를 인식하여 상기 전등구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템을 제공하면, 인체의 접근 및 잔류 유무를 정확히 판단하여 사람이 존재하는 한 점등을 유지하고 없으면 소등되는 기능을 하고 또한 동일 구역에 설치된 여러 조명등을 일괄적으로 분산 제어함으로써 기존 센서 등에 비해 정확한 점등 및 소등 효과와 일정 구역의 통일된 점등 및 소등 효과를 얻을 수 있으며 에너지 절감 효과와 무단 침입자의 감지와 같은 보안 기능을 얻을 수 있다.
모션, 센서, 멀티, 조명, 점등

Description

멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템{light system have multi-motion sensor}
도 1은 종래의 센서조명등을 보인 저면 사시도
도 2는 본 발명에 따른 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템의 구성 예시도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
MS1~MSn : 모션센서 MSC1~MSCn : 모션센서 신호처리부
207 : MCU 209A : RF 송신처리부
211A, B : 안테나 209B : RF 수신처리부
208 : 전등구동부 210 : 전등
본 발명은 모션센서를 이용한 조명 점등 시스템에 관한 것으로 특히, 하나 혹은 임의의 영역에 대한 조명장치에 대해 조명이 필요한 사람이 존재하는 가를 감지하기 위한 모션센서를 다수개 구비시켜 사람이 존재하는 경우 해당 조명장치를 발광시키도록 하며 움직임을 검출하는 모션센서의 검출위치에 따라 조도량을 변경하도록 함으로써 불필요한 전력의 소비를 억제하면서도 사용자의 편의성을 극대화 하도록 하는 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 조명등은 소정의 장소에 설치되어 조명등과 연결되는 별도의 스위치를 조작하여 점소등이 이루어지도록 되어 있으며, 주간이나 외출시 또는 조명장소를 비워두는 경우에는 별도의 스위치조작으로 소등할 수 있다.
이러한 종래의 조명등은 사람이 없는 경우에도 불필요하게 점등되어 있어서 전기에너지를 낭비할 수도 있고, 벽면 등에 설치되어 있는 별도의 스위치를 조작해야 하기 때문에 점소등에 불편하며, 스위치가 개방되어 있기 때문에 아동들이 장난을 하게 되어 조명등이 빈번하게 고장을 일으켜 수리점검에 따른 수리비가 지출되는 문제가 있다.
또한, 도 1은 종래의 센서조명등을 보인 저면사시도로서, 복도나 현관의 천장에 설치되어 있는 조도센서, 초전센서 또는 초음파센서에 의하여 수 초간 점등을 이루는 센서조명등은 본체(11) 중앙에 커버(13)를 결합하고, 본체(11)의 일측에서 감지센서(12)가 돌출되어 보행인을 감지하도록 구성되어 있다.
상기 감지센서(12)만이 회로기판을 내장한 케이스에 노출된 상태로 보호케이스에 내장하고, 보호케이스를 조명기구 프레임의 내부소정영역에 고정 설치함과 동시에 프레임의 외부로 감지센서(12)부를 노출하여 외부의 신체감지로 점소등 하는 형태로 이루어지고 있다.
이때 상기 감지센서(12)는 통상적으로 초전센서와 초음파 센서를 활용하기 때문에 유동체감지 성능 면에서 감지 영역이 3m이내이며, 초전센서의 특성상 외부환경요인인 기온, 습도, 바람 등에 오동작 요인이 많다는 문제점이 도출되었다.
더욱이 대단위 공장의 경우는 전체 조명을 밝히거나 혹은 부분조명을 사용한다 하더라도 공장 전체의 영역에 대해 획일적으로 적용되는 경우가 대부분이며, 코너가 존재하는 복도의 경우 조명기기 하나에 일대일로 대응되어져 있는 현재의 조명기기들로써는 사용자의 불편함과 불필요한 전력의 소비 문제 등이 발생되었다.
상술한 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 하나 혹은 임의의 영역에 대한 조명장치에 대해 조명이 필요한 사람이 존재하는 가를 감지하기 위한 모션센서를 다수개 구비시켜 사람이 존재하는 경우 해당 조명장치를 발광시키도록 하며 움직임을 검출하는 모션센서의 검출위치에 따라 조도 량을 변경하도록 함으로써 불필요한 전력의 소비를 억제하면서도 사용자의 편의성을 극대화 하도록 하는 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템의 특징은, 인체의 접근과 잔류 유무에 따라 자동으로 점등 및 소등되고 일정 구역에서 통합된 점등 및 소등 제어가 가능한 센서등에 있어서: 인체의 움직임 및 주변 환경인 주변 조도에 대한 데이터를 취득하기 위한 다수의 감지센서와; 상기 감지센서에서 취득되어진 데이터를 인식 가능한 데이터로 처리하기 위한 신호처리부와; 하나 이상의 조명장치들을 제어신호에 의해 통합적으로 제어하는 전등구동부; 및 상기 신호처리부와 유선 무선으로 연결되어 있으며 입력되는 감지센싱 신호를 인식하여 상기 전등구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템의 부가적인 특징은, 상기 감지센서는 광센서 또는 적외선 센서 또는 이미지 센서 중 하나이상의 센서를 구비하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템의 부가적인 다른 특징은, 상기 제어부는 상기 감지센서로부터 감지신호를 입력받는 경우 상기 전등구동부를 제어하여 기 설정된 일정시간동안 다운 카운팅 동작에 의해 전등의 발광상태를 유지하도록 구성하며, 다운 카운팅 동작중 상기 감지센서로부터 감지신호를 재 입력받는 경우 상기 카운팅 동작을 초기화 하는 데 있다.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템의 구성 예시도로서, 무선 통신 방식은 현재 가정 제어, 빌딩 제어 및 산업 제어용으로 주목 받고 있는 지그비(Zigbee) 방식을 이용한다. 지그비는 10에서 20m 이내의 근거리에서 저속, 저전력 소비, 소형 저가격 특성이 필요한 제어 응용에 적합하도록 개발된 국제 표준으로서 향후 유비쿼터스 환경의 무선 통신 방식으로 주목받고 있다.
도 2는 본 고안에 따른 전체 구성을 나타낸 블록 구성도로서, 크게 센서등을 제어하기 위한 외부 신호를 감지하는 센서부, 센서부에서 감지된 신호를 적절한 알고리즘에 따라 처리하는 신호 처리부, 각 부분의 동작을 제어하는 제어부인 MCU, 전등과 전등의 점등 및 소등을 구동하는 전등부, 다른 센서등과 무선으로 교신하기 위한 RF부로 구성된다.
각 부분에 대하여 상세히 설명하면, 센서부는 광 센서 또는 적외선 센서 또는 이미지 센서등과 같은 인체감지센서, 및 모션동작을 감지하기 위한 모션센서(MS1~MSn)로 구성되며, 상기 모션센서(MS1~MSn)에서 출력되는 감지신호는 모션센서 신호처리부(MSC1~MSCn)측으로 전달되어 해당 센싱 신호가 디지털 신호로 변환되어 MCU(207)측으로 전달된다.
이때 상기 MCU(207) 측과 모션센서 신호처리부가 유선으로 연결되어 있는 경우는 직접적으로 전달되어지나, 거리 및 센서의 위치 특성상 유선으로 연결하기 곤란한 경우는 제 1모션센서 신호처리부(MSC1)의 경우와 같이 RF부를 통해 감지신호를 무선으로 출력하게 된다.
상기 RF부는 센서측과 조명측으로 구분되는데, 센서측 RF부는 RF 송신처리부(209A)와 안테나(211A)로 구성되며, RF 송신처리부(209A)는 통신 알고리즘에 따라 제 1모션센서 신호처리부(MSC1)에서 제공받은 데이터를 무선 채널에 적합한 신호로 변환하는 기능을 한다. 안테나(211A)는 RF 처리부(209A)에서 보내는 RF 신호를 공간으로 방사하는 역할을 한다.
이에 상응하여 조명측 RF부는 RF 수신처리부(209B)와 안테나(211B)로 구성되며, 안테나(211B)는 공간 속에서 방출되고 있는 RF신호 중 자신에게 합당한 RF 신호만을 수신하며, RF 수신 처리부(209B)는 상기 안테나(211B)에서 수신되어진 RF 신호를 입력받아 통신 알고리즘에 따라 실제 센서감지 데이터를 추출한 후 이를 MCU(207)측에 전달한다.
상기 MCU(207)는 RF 수신처리부(209B)를 통해 수신되어진 데이터와 모션센서 신호처리부(MSC)측에서 수신되어진 신호를 기준으로 전등구동부(208)를 제어하며, 상기 전등구동부(208)는 연결되어 있는 전등(210)의 점등 및 조도의 밝기를 조정하게 된다.
이때 상기 전등(210)은 도시되어 있는 바와 같이, 하나 이상의 조명장치로 사용 할 수도 있고 하나만을 사용할 수도 있다.
상기 MCU(207)는 도시하지 않았으나 내부에 프로세서와 메모리가 내장되어 있으며, 센서부에서 감지한 각 신호를 입력받아 내장 메모리에 저장된 프로그램에 의하여 센서 등의 점등 및 소등을 제어한다.
이때 상기 센서부를 구성하는 다수의 모션센서(MS) 혹은 모션센서 신호처리부(MSC)는 그 각각이 고유의 코드를 부여받고 있으므로, 설치위치에 대한 데이터를 저장하고 있는 상기 MCU(207)는 입력되는 모션감지 신호에 따라 이용자 혹은 사람이 이동하는 방향과 숫자 등을 인식할 수 있으며, 이에 따라 제어대상인 전등(210) 을 해당 위치에 적합하게 점등 시킬 수 있게 된다.
상기 구성중 센서부를 구성할 수 있는 센서들에 대해 부연하면, 광 센서는 빛의 세기에 비례하는 전기 신호를 발생시키는 것으로, MCU(207)에서 대낮과 같이 주변 환경이 일정 조도 이상인 경우 센서등이 점등되지 않도록 제어하며 센서등 점등 제어 신호 중 가장 우선순위가 높다.
적외선 센서는 인체의 접근을 감지하여 센서 등을 점등하는 역할을 한다.
초전형적외선 센서는 한정된 감지 범위 이내에서 인체가 움직일 때 인체에서 방출하는 적외선의 온도 변화인 서로 다른 온도의 움직임을 감지하여 인체의 움직임을 변화하는 전기 신호로 출력하여 인체의 움직임을 감지한다.
이미지 센서는 영상 신호를 전기 신호로 변환한다.
전등부는 전등 구동부(208)와 전등(210)으로 구성되며, 전등 구동부(208)는 MCU(207)에서 출력하는 제어 신호에 따라 전등(210)에 공급되는 전원을 개폐하여 전등(210)의 점등 및 소등을 제어한다.
또한, 상기 MCU(207)에서 상기 전등 구동부(208)를 제어하는 방식은 모션센서(MS)로부터 감지되어진 신호를 입력받는 경우, 기 설정된 일정시간(예를 들어 3분)동안 다운 카운팅 동작에 의해 전등의 발광상태를 유지하도록 제어한다.
이러한 다운 카운팅 동작 중 상기 모션센서(MS)로부터 감지되어진 신호가 다시 입력되는 경우, 다운 카운팅 동작의 진행상태에 관계없이 카운팅 값을 초기화하여 다시 기 설정된 일정시간을 다운 카운팅 동작을 수행하며 그로인해 전등(210)의 발광상태는 지속되어 진다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템을 제공하면, 인체의 접근 및 잔류 유무를 정확히 판단하여 사람이 존재하는 한 점등을 유지하고 없으면 소등되는 기능을 하고 또한 동일 구역에 설치된 여러 조명등을 일괄적으로 분산 제어함으로써 기존 센서 등에 비해 정확한 점등 및 소등 효과와 일정 구역의 통일된 점등 및 소등 효과를 얻을 수 있으며 에너지 절감 효과와 무단 침입자의 감지와 같은 보안 기능을 얻을 수 있다.

Claims (3)

  1. 인체의 접근과 잔류 유무에 따라 자동으로 점등 및 소등되고 일정 구역에서 통합된 점등 및 소등 제어가 가능한 센서등에 있어서:
    인체의 움직임 및 주변 조도에 대한 데이터를 취득하기 위한 다수의 감지센서와;
    상기 감지센서에서 취득되어진 데이터를 인식 가능한 데이터로 처리하기 위한 신호처리부와;
    하나 이상의 조명장치들을 제어신호에 의해 통합적으로 제어하는 전등구동부; 및
    상기 신호처리부와 유선 혹은 무선으로 연결되어 있으며 입력되는 감지센싱 신호를 인식하여 상기 전등구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 감지센서는 광센서 또는 적외선 센서 또는 이미지 센서 중 하나 이상의 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감지센서로부터 감지신호를 입력받는 경우 상기 전등구동부를 제어하여 기 설정된 일정시간동안 다운 카운팅 동작에 의해 전등의 발광상태를 유지하도록 구성하며, 다운 카운팅 동작중 상기 감지센서로부터 감지신호를 재 입력받는 경우 상기 카운팅 동작을 초기화 하는 것을 특징으로 하는 멀티 모션센서를 구비한 조명 시스템.
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