KR100845360B1 - 원격전등제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원격전등제어시스템에 관한 것으로서, 전등, 안정기, 원격전등제어기, 마스터단말기 또는 외부 호스트 컴퓨터에 의해 마스터단말기를 제어할 수 있는 원격전등제어시스템에 있어서; 상기 원격전등제어기는 안정기를 제어하기 위한 마이컴의 제어부와, 상기 마스터단말기와의 통신을 위하여 통신포트와 수신 포토커플러 및 송신 포토커플러가 구비되는 통신부와, 상기 안정기 내에 구비되는 DC전원부 및 전력스위칭소자와 직접 연결되는 연결부로 구성하며; 상기 마스터단말기는 외부 호스트 컴퓨터의 제어신호 입력을 위한 외부 통신포트와, 상기 외부 통신포트로 입력된 제어신호를 TTL 레벨신호로 변환시키는 범용통신칩과, 상기 범용통신칩에 의해 변환된 TTL 레벨신호를 반전시키는 시그널인버터와, 상기 시그널인버터에 의해 반전된 신호를 고전압으로 스위칭 변환하여 출력하는 고전압스위칭소자와, 상기 고전압스위칭소자에 의해 변환된 고전압의 전등제어용 출력신호를 해당 원격전등제어기로 보내는 전등제어통신포트로 구성함에 의해 마스터단말기에서 발생되는 고전압의 전력을 이용하여 전등 제어를 위한 전력통신을 수행할 수 있으며 원격전등제어기에서의 출력신호로 안정기를 저비용으로 직접 제어할 수 있다.

원격전등제어, 전력통신, 고전압스위칭, 안정기제어

Description

원격전등제어 시스템{SYSTEM FOR REMOTE CONTROL OF LAMP}

도 1은 본 발명에서 구현되는 원격전등제어시스템의 전체 구조를 나타낸 개략적인 블록구성도.

도 2는 본 발명에 있어 마스터단말기의 구성을 보인 회로도.

도 3은 본 발명에 있어 마스터단말기의 다른 구성을 보인 회로도.

도 4는 본 발명에 있어 원격전등제어기의 구성을 보인 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 전등 2: 안정기

3: 원격전등제어기 4: 마스터단말기

5: 호스트 컴퓨터 101: 제어부

102: 통신부 103: 연결부

111: 외부 통신포트 112: 범용 통신칩

113: 시그널 인버터 114: 고전압스위칭소자

115: 전등제어통신포트

본 발명은 원격으로 전등을 제어하기 위한 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티통신의 안정적인 구현은 물론 손쉽게 멀티통신을 구현할 수 있도록 하며, 저비용 및 저소비전력의 제어를 수행할 수 있도록 하는 원격전등제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 통신을 이용하는 원격전등제어시스템은 마스터단말기가 다수의 원격전등제어기를 제어하는 시스템으로서, 종래에는 유선으로 멀티통신을 구현하기 위하여 범용 기술인 RS485를 사용하여 멀티드롭 통신방식을 이용하게 되는데, 원격전등제어시스템에서는 이러한 RS485의 통신기술을 응용하기에 어려운 환경에 있다.

즉, 원격전등제어기는 전등기구의 내부에 안정기와 함께 내장되어야 하는데, 안정기에서 발생하는 심한 전자파로 인하여 차동 5볼트 방식인 RS485의 통신방식을 이용하였을 경우 RS485 통신칩이 파열되는 매우 열악한 환경에 있는 문제점이 있었고, 15000볼트의 서지보호 회로가 내장된 RS485 통신칩 마저 파열되는 문제점 등으로 멀티통신을 안정적으로 구현하기가 어려웠으며, 이에 따라 범용 RS485 통신방식이 아닌 또 다른 통신방식의 필요성이 요구되는 실정에 있다.

또한, 종래에는 안정기 전원을 전등에 인가 또는 차단하기 위한 전등제어의 매개수단으로 릴레이를 사용하고 있는데, 릴레이의 사용에 의해 릴레이 구동에 필요한 전력을 확보하여야 하므로 소비전력 및 비용이 증대되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점 등을 감안하여 안출된 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 멀티 통신의 안정적인 구현은 물론 손쉽게 멀티통신을 구현할 수 있는 새로운 통신방식을 적용할 수 있도록 하며, 원격전등제어기의 시그널로 안정기를 직접 제어할 수 있도록 함으로써 소비전력 및 비용을 절감할 수 있도록 하는 원격전등제어시스템을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 전등제어의 효율성을 추구할 수 있도록 한 원격전등제어시스템을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 최종 제어대상인 전등과, 상기 전등을 제어하기 위한 전원을 인가 또는 차단하는 안정기와, 상기 안정기를 제어하여 전등을 ON/OFF 제어하는 원격전등제어기와, 상기 원격전등제어기를 제어하는 마스터단말기를 포함하여 이루어지며, 또는 외부 호스트 컴퓨터에 의해 상기 마스터단말기를 제어할 수 있는 원격전등제어시스템에 있어서;

상기 원격전등제어기는 안정기를 제어하기 위한 마이컴 구성의 제어부와, 상기 마스터단말기와의 통신을 위하여 통신포트와 수신 포토커플러 및 송신 포토커플러가 구비되는 통신부와, 상기 안정기 내에 구비되는 DC전원부 및 전력스위칭소자와 직접적으로 연결 접속되는 연결부로 구성하여 원격전등제어기에서의 출력신호로 안정기를 직접 제어할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 마스터단말기는 외부 호스트 컴퓨터의 제어신호 입력을 위한 외부 통신포트와, 상기 외부 통신포트로 입력된 제어신호를 TTL 레벨신호로 변환시키는 범용통신칩과, 상기 범용통신칩에 의해 변환된 TTL 레벨신호를 반전시키는 시그널인버터와, 상기 시그널인버터에 의해 반전된 신호를 고전압으로 스위칭 변환하여 출력하는 고전압스위칭소자와, 상기 고전압스위칭소자에 의해 변환된 고전압의 전등제어용 출력신호를 해당 원격전등제어기로 보내는 전등제어통신포트로 구성하여 마스터단말기에서 발생되는 고전압의 전력을 이용하여 전등 제어를 위한 전력통신을 수행할 수 있도록 구성되게 함이 바람직하다.

또한, 상기 마스터단말기는 마이컴을 구비하며, 상기 마이컴의 통신출력단자와 연결되어 마이컴의 제어신호가 입력되게 한 시그널인버터와, 상기 시그널인버터에서의 반전출력신호를 고전압으로 스위칭 변환하여 출력하는 고전압스위칭소자와, 상기 고전압스위칭소자에 의해 변환된 고전압의 전등제어용 출력신호를 해당 원격전등제어기로 보내는 전등제어통신포트로 구성하여 마스터단말기 내 구비되는 마이컴의 직접적인 제어를 통하여 고전압의 전력을 발생시키고 전등 제어를 위한 전력통신을 수행할 수 있도록 구성되게 함이 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에서 구현되는 원격전등제어시스템의 전체 구조를 나타낸 개략적인 블록구성도이고, 도 2는 본 발명에 있어 마스터단말기의 구성을 보인 회로 도이고, 도 3은 본 발명에 있어 마스터단말기의 다른 구성을 보인 회로도이고, 도 4는 본 발명에 있어 원격전등제어기의 구성을 보인 회로도이다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 원격전등제어시스템은 최종 제어대상인 전등(1)과, 상기 전등(1)을 제어하기 위한 전원을 인가 또는 차단하는 안정기(2)와, 상기 안정기(2)를 직접 제어하여 전등(1)을 ON/OFF 제어하는 원격전등제어기(3)와, 상기 원격전등제어기(3)를 제어하는 마스터단말기(4)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 마스터단말기(4)는 외부 호스트 컴퓨터(5)에 의해 제어될 수 있는 시스템으로 구축될 수도 있다.

이때, 상기 안정기(2)와 원격전등제어기(3)는 케이블(미 도시됨)을 통하여 직접 연결되는 구성을 갖도록 하며, 즉 안정기(2) 내 DC전원부(2a) 및 전력스위칭소자(2b)와 원격전등제어기(3)가 직접 연결되도록 구성하여 원격전등제어기(3)에서의 출력신호로 안정기(2)를 직접 제어하고 또한 전등(1)을 제어할 수 있도록 구성되게 한다.

부연하면, 상기 원격전등제어기(3)는 도 4에서와 같이, 안정기(2)를 제어하기 위한 마이컴 구성의 제어부(101)와, 상기 마스터단말기(4)와의 통신을 위하여 통신포트(102a)와 수신 포토커플러(102b) 및 송신 포토커플러(102c)가 구비되는 통신부(102)와, 상기 안정기(2)와의 연결 접속을 위한 연결부(103)로 구성된다.

상기 마스터단말기(4)는 도 2에서와 같이, 외부 호스트(HOST) 컴퓨터의 제어신호 입력을 위한 외부 통신포트(111)와, 상기 외부 통신포트(111)로 입력된 제어 신호를 TTL 레벨신호로 변환시키는 범용통신칩(112)과, 상기 범용통신칩(112)에 의해 변환된 TTL 레벨신호를 반전시키는 시그널인버터(113)와, 상기 시그널인버터(113)에 의해 반전된 신호를 고전압으로 스위칭 변환하여 출력하는 고전압스위칭소자(114)와, 상기 고전압스위칭소자(114)에 의해 변환된 고전압의 전등제어용 출력신호를 해당하는 원격전등제어기로 보내는 전등제어통신포트(115)로 구성된다.

이때, 상기 범용통신칩(112)은 RS232 또는 RS485를 사용한다.

도 2에서와 같은 이러한 구성의 상기 마스터단말기(4)는 외부 호스트 컴퓨터의 제어신호를 바이패스(by pass)하는 방식으로 마스터단말기(4)에서 발생되는 고전압의 전력을 이용하여 전등(1) 제어를 위한 통신을 수행할 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기 마스터단말기(4)는 도 3에서와 같이 다르게 구성할 수도 있는데, 프로그래밍 제어를 행하는 마이컴(121)을 구비하며, 상기 마이컴의 통신출력단자는 시그널 인버터(122)와 연결되어 상기 시그널인버터(122)에서의 반전출력신호를 고전압으로 스위칭 변환하여 출력하는 고전압스위칭소자(123)와, 상기 고전압스위칭소자(123)에 의해 변환된 고전압의 전등제어용 출력신호를 해당 원격전등제어기로 보내는 전등제어용통신포트(124)로 구성된다.

도 3에서와 같은 이러한 구성의 마스터단말기(4)는 마스터단말기 내 구비되는 마이컴(121)의 직접적인 제어신호를 통하여 고전압의 전력을 발생시키고 전등(1) 제어를 위한 통신을 수행할 수 있도록 한 것이다.

이하, 상술한 구성을 갖는 본 발명에 의한 원격전등제어시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 외부 호스트 컴퓨터(5)의 제어신호를 바이패스하는 방식에 의하면, 외부 호스트(HOST) 컴퓨터(5)의 제어신호가 외부 통신포트(111)를 통해 마스터단말기(4)로 입력되고 그 입력된 제어신호는 범용통신칩(112)을 통해 5볼트 TTL레벨 신호로 변환되며, 시그널 인버터(113)를 통해 신호를 반전시키고 이 반전된 신호는 고전압스위칭소자(114)가 고전압으로 변환하여 전등제어통신포트(115)로 출력하며 이 출력신호는 원격전등제어기(3)의 통신포트(102a)를 통해 수신되고 수신 포토커플러(102b) 및 송신 포토커플러(102C)를 통하여 원격전등제어기(3)의 제어부(101)로 전송하며, 제어부(101)는 신호 송수신 등의 통신을 행하게 된다.

이때, 원격전등제어기(3)는 안정기(2)와 연결 접속되는 연결부(103) 커넥터의 1번핀을 통하여 안정기(2)로부터 정류된 직류전원을 공급받게 되고, 연결부(103)의 3번핀을 통하여 안정기(2)의 전력스위칭소자(2a)를 제어하는 신호를 보내 원격전등제어기(3)에서의 시그널로 안정기(2)를 직접 제어하게 된다.

즉, 원격전등제어기(3)는 안정기(2)의 전력스위칭소자(2b)의 드레인단을 직접 ON/OFF시켜 제어함에 의해 전등을 제어하게 되는대 원격전등제어기(3)에서의 제어신호가 "1"로 유지시 안정기(2)의 전력스위칭소자(2b)를 발진시켜 전등(1)을 ON시키게 되며, 제어신호가 "0"을 유지시 전력스위칭소자(2b)가 발진되지 못하므로 전등(1)을 OFF시키게 되는 것이다.

한편, 마스터단말기(4) 내의 마이컴(121)으로 직접 제어하는 방식에 의하면, 마이컴(121)에서 제어신호를 출력하고 그 제어신호가 시그널인버터(122)로 입력되어지며 시그널인버터(122)에서 신호를 반전시켜 고전압스위칭소자(123)로 출력하게 된다.

고전압스위칭소자(123)는 시그널인버터(122)로부터 입력된 신호를 고전압으로 변환하여 전등제어통신포트(124)로 출력하게 되며, 이 출력신호는 원격전등제어기(3)의 통신포트(102a)를 통해 수신되고 수신 포토커플러(102b) 및 송신 포토커플러(102c)를 통하여 원격전등제어기(3)의 제어부(101)로 전송되면서 안정기(2)를 제어하게 되는 것으로 마스터단말기(4) 내 마이컴(121)의 제어출력신호에 의한 전력통신을 행하여 마이컴(121)이 전등(1)을 직접 제어하게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 원격전등제어시스템에 의하면, 원격전등제어기에서의 출력신호로 안정기를 직접 제어하므로 안정기를 제어하기 위한 별도의 릴레이와 같은 스위칭수단 및 이의 구동전력이 필요치 않아 저비용 및 저소비전력으로 전등의 원격제어를 수행할 수 있게 되며, 마스터단말기에서 발생되는 고전압의 전력을 이용하여 전등 제어를 위한 전력통신을 수행하므로 RS485 통신방식을 사용할 수 없는 열악한 환경조건을 갖는 원격전등제어시스템에서 멀티 통신을 안정적으로 구현할 수 있는 유용함을 제공한다.

또한 기존 RS485 통신방식은 통신선의 길이, 노드수, 통신선의 임피던스 등 현장마다 다른 상황에 맞게 터미널 저항을 맞춰주어야 하는 번거로움이 따르는데 본 발명에서는 일반 통신선을 연결하여 사용하면 되므로 손쉽게 멀티 통신을 구현할 수 있으며, 기존에 비해 보다 효율적으로 운용할 수 있는 유용함을 제공한다.

Claims (3)

1. 최종 제어대상인 전등과, 상기 전등을 제어하기 위한 전원을 인가 또는 차단하는 안정기와, 상기 안정기를 제어하여 전등을 ON/OFF 제어하는 원격전등제어기와, 상기 원격전등제어기를 제어하는 마스터단말기를 포함하여 이루어지며, 또는 외부 호스트 컴퓨터에 의해 상기 마스터단말기를 제어할 수 있는 원격전등제어시스템에 있어서;

   상기 원격전등제어기는 안정기를 제어하기 위한 마이컴 구성의 제어부와, 상기 안정기 및 마스터단말기와의 통신을 위하여 통신포트와 수신 포토커플러 및 송신 포토커플러가 구비되는 통신부와, 상기 안정기 내에 구비되는 DC전원부 및 전력스위칭소자와 직접적으로 연결 접속되는 연결부로 구성하여 원격전등제어기에서의 출력신호로 안정기를 직접 제어할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 원격전등제어시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 마스터단말기는 외부 호스트 컴퓨터의 제어신호 입력을 위한 외부 통신포트와, 상기 외부 통신포트로 입력된 제어신호를 TTL 레벨신호로 변환시키는 범용통신칩과, 상기 범용통신칩에 의해 변환된 TTL 레벨신호를 반전시키는 시그널인버터와, 상기 시그널인버터에 의해 반전된 신호를 고전압으로 스위칭 변환하여 출력하는 고전압스위칭소자와, 상기 고전압스위칭소자에 의해 변환된 고전압의 전등제 어용 출력신호를 해당 원격전등제어기로 보내는 전등제어통신포트로 구성하여 마스터단말기에서 발생되는 고전압의 전력을 이용하여 전등 제어를 위한 전력통신을 수행할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 원격전등제어시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 마스터단말기는 마이컴을 구비하며, 상기 마이컴의 통신출력단자와 연결되어 마이컴의 제어신호가 입력되게 한 시그널인버터와, 상기 시그널인버터에서의 반전출력신호를 고전압으로 스위칭 변환하여 출력하는 고전압스위칭소자와, 상기 고전압스위칭소자에 의해 변환된 고전압의 전등제어용 출력신호를 해당 원격전등제어기로 보내는 전등제어통신포트로 구성하여 마스터단말기 내 구비되는 마이컴의 직접 제어를 통하여 고전압의 전력을 발생시키고 전등 제어를 위한 전력통신을 수행할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 원격전등제어시스템.

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