KR100892298B1 - Power saving illumination system and controlation method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 조명 시스템에 관한 것으로, 특히 실내 공간에 분산 설치된 다수의 조명들이 주변 조도에 따라 적절한 밝기로 제어되도록 하여 실내 공간 전체에 최적의 조도를 제공함과 동시에 과도한 조명 사용에 따른 불필요한 전력 소비를 방지하기 위한 절전형 조명 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting system, and in particular, a plurality of lights distributed in the indoor space is controlled to the appropriate brightness according to the ambient illumination to provide optimal illumination throughout the interior space and at the same time prevent unnecessary power consumption due to excessive lighting use. The present invention relates to a power saving lighting system and a control method thereof.
실내의 경우 햇살이 들어와 조도가 충분한 창가 공간과 주간이라도 어두워 빛의 조사가 필요한 안쪽 공간이 존재한다. In the case of the interior, there is a window space with enough sunlight and an interior space that requires light irradiation because it is dark even during the day.
이처럼 같은 실내 공간이라도 필요한 빛의 량이 다른데, 현재의 조명 방식은 전체 공간에 단일한 밝기의 조명을 조사하는 방식이므로 창가 공간의 조도를 생각하여 조명의 밝기를 조절할 경우 안쪽 공간에서는 시각 확보에 필요한 조도를 얻을 수 없고, 반대로 안쪽 공간의 조도를 생각하여 조명의 밝기를 조절할 경우 창가 공간에서는 과도한 조명으로 인해 사용자로 하여금 눈의 피로를 느끼게 할 뿐만 아나 라 불필요한 전력 소비가 발생되는 문제가 있다. Even in the same indoor space, the required amount of light is different, but the current lighting method is a method of irradiating light with a single brightness over the entire space. On the contrary, if the brightness of the light is adjusted in consideration of the illumination of the inner space, excessive lighting in the window space not only causes the user to feel eye fatigue, but also causes unnecessary power consumption.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 실내 공간에 분산 설치된 다수의 조명들이 주변 조도에 따라 적절한 밝기로 제어되도록 하여 실내 공간 전체에 최적의 조도를 제공함과 동시에 과도한 조명 사용에 따른 불필요한 전력 소비를 방지하기 위한 절전형 조명 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and a plurality of lights distributed in the indoor space are controlled to an appropriate brightness according to the ambient illumination to provide optimal illumination throughout the interior space and at the same time use excessive lighting. It is an object of the present invention to provide a power saving lighting system and a control method thereof to prevent unnecessary power consumption.
상기한 목적을 달성하기 위한 일측면에 따른 본 발명은, 제 1 광원 및 주변의 조도를 측정하는 조도 센서를 구비하며 상기 조도 센서에서 측정되는 조도값이 최적치에 도달되도록 상기 제 1 광원의 밝기를 조절하는 센서형 조명 유닛들과, 제 2 광원을 구비하고 조명이 필요한 실내 공간에 상기 센서형 조명 유닛들과 함께 분산 설치되어 인접 센서형 조명 유닛으로부터 조도값을 수신하며, 수신한 조도값이 상기 최적치에 도달되도록 상기 제 2 광원의 밝기를 조절하는 비센서형 조명 유닛들을 포함하는 절전형 조명 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an illuminance sensor for measuring an illuminance of a first light source and a surrounding, and the brightness of the first light source is adjusted so that an illuminance value measured by the illuminance sensor reaches an optimum value. The sensor-type lighting units and a second light source, and control the illumination space from the adjacent sensor-type lighting unit is installed distributed with the sensor-type lighting units in an indoor space that requires lighting, the received illuminance value is Provided is a power saving lighting system comprising unsensored lighting units that adjust the brightness of the second light source to reach an optimum value.
본 발명에 의하면, 실내 공간에 분산 설치된 다수의 조명 유닛들이 주변 조도에 따라 적절한 밝기로 제어되므로, 실내 공간 전체에 최적의 조도가 제공될 뿐만 아니라 과도한 조명 사용에 따른 불편감 및 불필요한 전력 소비가 방지된다. According to the present invention, since the plurality of lighting units distributed in the indoor space are controlled to the appropriate brightness according to the ambient illumination, not only the optimum illumination is provided for the entire indoor space, but also the inconvenience caused by excessive lighting usage and unnecessary power consumption are prevented. do.
본 발명의 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다. 아울러, 본 발명에서 사용되는 용어들은 가능한한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하여 기재하였다. 물론, 일반적으로 통용되는 용어가 아닌 경우에는 해당되는 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였다. The objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings. In addition, terms used in the present invention have been described by selecting general terms that are widely used at present. Of course, if the term is not commonly used, its meaning is described in detail in the corresponding parts.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described.
도 1은 본 발명에 따른 절전형 조명 시스템의 일실시예를 나타낸 도면이고, 도 2는 센서형 조명 유닛의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 비센서형 조명 유닛의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a view showing an embodiment of a power saving lighting system according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the sensor-type lighting unit, Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the non-sensor type lighting unit.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 절전형 조명 시스템은 조명을 필요로 하는 실내 공간(10)에 분산 설치되는 센서형 조명 유닛(100)들 및 비센서형 조명 유닛(200)들, 사용자 제어 유닛(300), 디스플레이 유닛(400)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the energy-saving lighting system according to the present invention includes sensor-
센서형 조명 유닛(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 광원(101), 메인 제어부(102), 전류 제어부(103), 전원부(104), 통신부(105), 사용자 입출력부(106) 및 조도 센서 입력부(107)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the sensor-
광원(101)으로는 LED 램프가 사용될 수 있다. An LED lamp may be used as the
조도 센서 입력부(107)는 주변의 조도를 측정하는 조도 센서(미도시)의 조도값을 리드(read)한다.The illuminance
메인 제어부(102)는 통상적인 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU: Micro Controller Unit)으로, 조도 센서 입력부(107)로부터의 조도값에 따라 주변의 밝기가 과도한지 또는 부족한지를 판단하여, 그에 따른 제어 신호를 전류 제어부(103)로 출력한다. 구체적으로, 메인 제어부(102)는 조도 센서 입력부(107)로부터의 조도값이 최적치보다 크면 과도하게 밝은 것으로 판단하고 부(-)의 제어 신호를 전류 제어부(103)로 출력한다. 그리고, 조도 센서 입력부(107)로부터의 조도값이 최적치보다 작으면 어두운 것으로 판단하고 정(+)의 제어 신호를 전류 제어부(103)로 출력한다.The
상기 최적치란, 조명이 필요한 실내 공간(10)에 가장 적합하다고 판단되는 조도값으로, 실내 공간(10)의 사용 목적에 따라 다른 값이 될 수 있다. 또한 상기 최적치는 일정 범위 내의 값일 수도 있고, 범위를 갖지 않는 특정 값일 수도 있다.The optimal value is an illuminance value that is determined to be most suitable for the
메인 제어부(102)는 상기 제어 신호에 대한 응답으로 전류 제어부(103)로부터 전류값을 수신하고, 전류값이 수신된 이후부터 시간을 카운트하여 카운트한 시간과 수신된 전류값을 토대로 소비 전력을 산출한다.The
메인 제어부(102)는 센서형 조명 유닛임을 나타내기 위한 딥 스위치를 포함한다. 딥 스위치는 센서형임을 나타내는 값, 예컨데 '0'으로 셋팅(setting)된다.The
전류 제어부(103)는 메인 제어부(102)로부터의 제어 신호에 따라 광원(101) 에 공급하는 전류값을 일정 크기(Δ) 만큼 증가 또는 감소시키어 광원(101)의 밝기를 조절한다. 구체적으로, 전류 제어부(103)는 메인 제어부(102)로부터 부(-)의 제어 신호가 수신되면 광원(101)에 공급하는 전류값을 일정 크기(Δ)만큼 감소시키어 광원(101)의 밝기를 감소시킨다. 그리고, 메인 제어부(102)로부터 정(+)의 제어 신호가 수신되면 광원(101)에 공급하는 전류값을 일정 크기(Δ)만큼 증가시키어 광원(101)의 밝기를 증가시킨다. The
전류 제어부(103)는 광원(101)에 공급하는 전류값을 메인 제어부(102)에 전달한다.The
전원부(104)는 도면으로 나타낸 바와 같이 센서형 조명 유닛(100)과 일체로 구성될 수도 있고, 분리하여 구성될 수도 있다.The
전원부(104)를 일체형으로 구성하는 경우, 전원부(104)는 전력 인입선을 통해 공급되는 상용 교류 전원을 센서형 조명 유닛(100)에 필요한 직류 전원으로 변환한다. 전원부(104)는 센서형 조명 유닛(100)의 요소 중 직류 전압에 의해 구동되는 요소들이 요구하는 전압을 생성하여 해당 요소에 공급한다. 도시한 예에서는 도면의 복잡성을 피하기 위해 전원부(104)를 통해 입력되는 전원을 메인 제어부(102)에 공급하는 경로만 표시하였으나, 전원부(104)를 통해 입력되는 전원은 나머지 직류 구동 요소, 예를 들어, 광원(101), 전류 제어부(103), 통신부(105) 등에도 공급된다.When the
한편, 분리형으로 구성한 경우, 전원부(104)는 센서형 조명 유닛(100) 외부에 설치되어, 조명 유닛(100, 200)들에 직류 전원을 공급한다. 이 경우, 하나의 전 원부(104)에서 다수의 조명 유닛(100, 200)들에 전원 공급이 가능하다. 또한, 조명 유닛(100, 200)에서 전원부(104)가 제거되므로 조명 유닛(100, 200)의 사이즈가 감소되는 장점이 있다.On the other hand, when configured as a separate type, the
통신부(105)는 메인 제어부(102)로부터의 조도값을 비센서형 조명 유닛(200)으로 전송한다. The
비센서형 조명 유닛(200)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 센서형 조명 유닛(100)과 달리 조도 센서 입력부(107)가 없고, 조도값을 통신부(205)를 통해 센서형 조명 유닛(100)으로부터 수신한다. 그리고, 메인 제어부(202)의 딥 스위치는 비센서형임을 나타내는 값, 예컨데 '1'로 셋팅된다. As shown in FIG. 3, the non-sensor
그 밖의 비센서형 조명 유닛(200)의 구성은, 센서형 조명 유닛(100)과 동일하므로, 비센서형 조명 유닛(200)의 상세한 구성 및 작용은 전술한 센서형 조명 유닛(100)의 설명을 참조토록 한다.Since the configuration of the other non-sensor
사용자 제어 유닛(300)은 자동모드, 수동 모드 중 어느 하나를 선택하기 위한 시스템 모드 선택키(301)와, 수동 모드시 제어 대상 조명 유닛을 선택하기 위한 조명 유닛 선택키(302), 수동 모드시 선택된 조명 유닛의 밝기를 조절하기 위한 밝기 선택키(303)를 포함하며, 키 조작에 대응되는 신호를 조명 유닛(100, 200)들로 출력한다.The
시스템 모드 선택키(301)는 온/오프키가 적용되었다. 시스템 모드 선택키(301)가 온일 때에는 자동 모드 상태, 오프 일때는 수동 모드 상태가 된다.The system
조명 유닛 선택키(302)는 숫자키가 적용되었다. 각각의 조명 유닛에는 고유 의 식별번호가 할당되게 되는데, 선택하고자 하는 조명 유닛의 식별번호에 해당하는 숫자키를 누름으로써, 조명 유닛이 선택된다.The lighting
밝기 선택키(303)는 업키(303A)/다운키(303B)가 적용되었다. 업키(303A)는 선택된 조명 유닛의 밝기를 높이고자 할 때 이용되고, 다운키(303B)는 선택된 조명 유닛의 밝기를 낮추고자 할 때 이용된다.The
사용자 제어 유닛(300)은 조명 유닛(100, 200)에 유선 또는 무선으로 연결된다. 무선으로 연결되는 경우, 원격지에서 조명 유닛(100, 200)의 제어가 가능하다. The
디스플레이 유닛(400)은 조명 유닛(100, 200)들로부터의 신호에 따라 시스템 모드 설정 상태, 시스템 에러 발생 등의 내용을 담은 메시지를 시각적으로 디스플레이한다. 디스플레이 유닛(400)으로는, 예를 들어 7 세그먼트(segment)가 사용될 수 있다.The
한편, 조명 유닛(100, 200)은 사용자 제어 유닛(300)으로부터 키 조작에 따른 신호를 수신하고, 시스템 모드 설정 상태 및 시스템 에러 발생 등의 내용을 담은 신호를 디스플레이 유닛(400)으로 송출하는 사용자 입출력부(106, 206)를 더 포함한다.On the other hand, the lighting unit (100, 200) receives a signal according to the key operation from the
사용자 입출력부(106, 206)는 시스템 모드 설정 상태를 나타내는 딥 스위치를 포함한다. 시스템 모드 설정 상태를 나타내는 딥 스위치값은 사용자 제어 유닛(300)의 시스템 모드 선택키(301) 조작에 따른 신호에 의해 설정된다.The user input /
사용자 입출력부(106, 206)는 자기식별번호를 표시하는 딥 스위치를 포함하 며, 수동 모드시 사용자 제어 유닛(300)의 조명 유닛 선택키(302) 조작에 따른 식별번호를 수신하여 해당 식별번호가 자기식별번호와 일치하는 경우에 사용자 제어 유닛(300)의 밝기 선택키(303) 조작에 따른 신호를 수신하고, 수신된 신호를 메인 제어부(102, 201)로 전달하여 광원(101, 201)의 밝기가 제어되도록 한다.The user input /
상기한 본 발명에 따른 절전형 조명 시스템의 자동 제어방법은 다음과 같다.The automatic control method of the power saving type lighting system according to the present invention is as follows.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 절전형 조명 시스템의 자동 제어 동작을 나타낸 순서도이다. 4 to 6 are flowcharts illustrating an automatic control operation of a power saving type lighting system according to the present invention.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 사용자 제어 유닛(300)의 시스템 모드 선택키(301) 조작을 통해 자동 모드가 선택되고, 그에 따른 신호가 사용자 입출력부(106, 206)에 입력되면 조명 유닛 시스템을 초기화시킨다(S101, S102).As shown in FIGS. 4 to 6, when the automatic mode is selected through the operation of the system
그리고, 메인 제어부(102, 202)의 딥 스위치값을 읽어 해당 메인 제어부(102, 202)가 속한 시스템이 센서형 조명 유닛인지 비센서형 조명 유닛인지를 판단한다(S103, S104). 예컨데, 메인 제어부(102, 202)의 딥 스위치값이 '0'이면 센서형 조명 유닛으로 판단하고, '1'이면 비센서형 조명 유닛으로 판단한다. Then, the dip switch values of the
상기 S104 단계의 판단 결과, 센서형 조명 유닛으로 확인되면 센서형 조명 유닛(100) 동작에 에러가 있는지 여부를 판단한다(S201, S202).As a result of the determination in step S104, when it is confirmed that the sensor-type lighting unit is determined whether there is an error in the operation of the sensor-type lighting unit 100 (S201, S202).
이는, 광원(101)에 제공하는 전류값을 최대 전류값의 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%로 단계적으로 변화시키면서 각 단계에서 시스템 제어에 의한 조도 변화가 발생되는지 여부로 판단할 수 있다. This is because, while changing the current value provided to the
이때, 조도 변화가 발생되지 않으면 에러가 발생된 것으로 판단하고 디스플 레이 유닛(400)으로 에러 메시지 신호를 송출한다(S203).At this time, if the change in illuminance does not occur, it is determined that an error has occurred and transmits an error message signal to the display unit 400 (S203).
반면, 조도 변화가 발생되면 에러가 없는 것으로 판단하고, 조도 센서에서 측정되는 조도값을 리드한다(S204).On the other hand, when a change in illuminance occurs, it is determined that there is no error and leads to the illuminance value measured by the illuminance sensor (S204).
그 다음, 리드한 조도값을 통신부(105)를 통해 비센서형 조명 유닛(200)으로 송출한다(S205).Then, the read illuminance value is sent to the non-sensor
이어, 리드한 조도값이 최적치보다 큰지를 판단한다(S206).Next, it is determined whether the read illuminance value is larger than the optimum value (S206).
상기 S206 단계의 판단 결과, 리드한 조도값이 최적치보다 큰 것으로 확인되면 광원(101)에 제공하는 전류(I)를 일정 크기(Δ)만큼 감소시키어 광원(101)의 밝기를 감소시킨 다음에 S204 단계로 리턴하고(S207), 리드한 조도값이 최적치보다 크지 않은 것(작거나 같은 것)으로 확인되면 리드한 조도값이 최적치보다 작은지를 판단한다(S208).As a result of the determination in step S206, when it is determined that the led illuminance value is larger than the optimum value, the current I provided to the
S208 단계의 판단 결과, 리드한 조도값이 최적치보다 작은 것으로 확인되면 광원(101)에 제공하는 전류(I)를 일정 크기(Δ)만큼 증가시키어 광원(101)의 밝기를 증가시킨 다음에 S204 단계로 리턴하고(S209), 리드한 조도값이 최적치에 해당하는 것으로 확인되면 광원(101)에 제공하는 전류(I)를 그대로 유지하여 광원(101)의 밝기를 변경시키지 않은 채로 S204 단계로 리턴한다(S210). As a result of the determination in step S208, when it is confirmed that the read illuminance value is smaller than the optimum value, the current I provided to the
한편, S103, S104 단계의 판단 결과, 비센서형으로 확인되면 센서형 조명 유닛(100)으로부터 조도값이 수신되기를 기다렸다가 센서형 조명 유닛(100)으로부터 조도값이 수신되면(S301, S302), 수신된 조도값이 최적치보다 큰지를 판단한다(S303).On the other hand, when the determination result of the step S103, S104, if the non-sensor type is confirmed, waits for the illuminance value from the sensor-
상기 S303 단계의 판단 결과, 수신된 조도값이 최적치보다 큰 것으로 확인되면 광원(201)에 제공하는 전류(I)를 일정 크기(Δ)만큼 감소시키어 광원(201)의 밝기를 감소시킨 다음 S301 단계로 리턴하고(S304), 수신된 조도값이 최적치보다 크지 않은 것(작거나 같은 것)으로 확인되면 수신된 조도값이 최적치보다 작은지를 판단한다(S305).As a result of the determination in step S303, when it is determined that the received illuminance value is larger than the optimum value, the current I provided to the
S305 단계의 판단 결과, 수신된 조도값이 최적치보다 작은 것으로 확인되면 광원(201)에 제공하는 전류(I)를 일정 크기(Δ)만큼 증가시키어 광원(201)의 밝기를 증가시킨 다음 S301 단계로 리턴하고(S306), 수신된 조도값이 최적치에 해당되는 것으로 확인되면 광원(201)에 제공하는 전류(I)를 그대로 유지하여 광원(201)의 밝기를 변경시키지 않은 채로 S3014 단계로 리턴한다(S307). As a result of the determination in step S305, when it is determined that the received illuminance value is smaller than the optimum value, the current I provided to the
본 발명에 따른 절전형 조명 시스템은 자동 모드뿐만 아니라 수동 모드로도 제어 가능하다. 수동 모드에 의한 제어는 사용자 제어 유닛(300)의 키(301, 302, 303) 조작을 통해 이루어지며, 이는 종래 기술과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.The power saving lighting system according to the present invention can be controlled not only in the automatic mode but also in the manual mode. Control by the manual mode is made through the operation of the
본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical spirit of the present invention has been described in detail in the preferred embodiments, it should be noted that the above-described embodiments are for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 절전형 조명 시스템의 일실시예를 나타낸 도면.1 is a view showing an embodiment of a power saving lighting system according to the present invention.
도 2는 조도 센서가 내장된 조명의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the light with a built-in illuminance sensor.
도 3은 조도 센서가 내장되지 않은 조명의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.Figure 3 is a block diagram schematically showing the configuration of the illumination is not built-in illuminance sensor.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 절전형 조명 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도.4 to 6 is a flow chart illustrating a control method of a power saving type lighting system according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100 : 센서형 조명 유닛100: sensor type lighting unit
200 : 비센서형 조명 유닛200: non-sensor type lighting unit
101, 201 : 광원101, 201: light source
102, 202 : 메인 제어부102, 202: main control unit
103, 203 : 전류 제어부103,203: current controller
104, 204 : 전원부104, 204: power supply
105, 205 : 통신부105, 205: communication unit
106, 206 : 사용자 입출력부106,206: user input / output unit
107 : 조도 센서 입력부107: illuminance sensor input unit
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KR (1) | KR100892298B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109991871A (en) * | 2019-02-13 | 2019-07-09 | 河南中感电子科技有限公司 | A kind of wisdom energy-saving management system |
Citations (2)
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KR20010111102A (en) * | 2000-06-07 | 2001-12-17 | 이희원 | Intelligent Integrated management system of illumination and electrical equipment |
KR100670843B1 (en) * | 2004-06-10 | 2007-01-18 | 삼성물산 주식회사 | Lighting system capable of automatically controlling intensity of illumination upon detecting light |
-
2008
- 2008-10-30 KR KR1020080106883A patent/KR100892298B1/en active IP Right Grant
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