KR101232465B1

KR101232465B1 - 복합센서를 구비한 조명장치 및 연동형 조명 시스템

Info

Publication number: KR101232465B1
Application number: KR1020120089205A
Authority: KR
Inventors: 윤영철
Original assignee: 윤영철
Priority date: 2012-08-15
Filing date: 2012-08-15
Publication date: 2013-02-12
Also published as: AU2013303456B2; WO2014027729A1; US20150208486A1; AU2013303456A1; US9185781B2

Abstract

본 발명은 복합센서를 구비한 조명장치에 관한 것으로서, 근거리에 있는 물체를 감지하는 근거리 모션 센서; 원거리에 있는 물체를 감지하는 원거리 모션 센서; 상기 센서들로부터 수신된 감지신호를 증폭시키기 위한 신호증폭부; 다단계로 설정된 밝기 조절이 가능한 조명; 암 순응 시간을 카운트하는 타이머; 및 암 순응 역치가 설정되어 있고, 상기 각부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 원거리 모션 센서로부터 감지신호가 수신된 경우에는 제1밝기로 상기 조명을 제어하며, 상기 근거리 모션 센서로부터 감지신호가 수신된 경우에는 상기 제1밝기보다 밝은 제2밝기로 상기 조명을 제어하고, 제2 밝기에서 상기 타이머가 암순응 시간을 카운팅하도록 제어하여 상기 타이머로부터 카운팅 신호가 발생할 때마다 설정된 상기 암순응 역치 이내의 조도만큼 조명의 밝기를 낮추는 것을 특징한다.

Description

복합센서를 구비한 조명장치 및 연동형 조명 시스템{Lighting Fixtures with a Composite Sensor and Lighting System using the same}

본 발명은 실내 또는 실외에 설치되는 것으로서, 사무실이나 지하주차장과 같이 넓은 공간이나, 복도나 터널과 같이 긴 공간에 설치되거나 또는 가로등이나 보안등으로 이용되는 조명장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 사람이 어둡고 긴 이동 공간을 지날 때 생기는 불안감을 해소하기 위해, 물체의 감지가 없는 경우에는 설정된 최소 조명을 하며, 물체가 감지되는 경우에는 그 물체의 이동에 따라 복합센서의 효율적 밝기 제어에 따른 효율적인 조명이 이루어지도록 하며, 사람의 밝기에 대한 생리적인 반응을 고려하여 조명을 함으로써 에너지 절감도 더불어 이룰 수 있는 조명장치에 관한 것이다.

현재의 조명장치는 야간에 사람의 움직임을 감지하여 사람의 움직임이 감지되는 경우에는 해당 위치의 조명장치가 켜지고, 사람이 이동하여 감지 범위를 벗어나면 조명이 커지는 방식이다.

종래의 조명장치는, 각각의 고유의 코드가 부여된 다수개의 모션센서로 구성된 센서부, 센서부로부터의 신호를 처리하는 신호처리부, 신호처리부로부터의 신호에 따라 전등부를 제어하는 제어부, 제어부의 제어 신호에 따라 임의의 위치의 전등을 구동하는 전등부로 구성되어, 임의의 영역에 대한 조명장치에 대해 조명이 필요한 사람이 존재하는지를 감지하기 위한 모션 센서를 다수 개 구비시켜 놓고 사람이 존재하는 경우 해당 조명장치를 온시키고, 사람이 이동하면 해당 조명장치는 오프되고 새롭게 사람을 감지한 영역의 조명장치가 온되는 방식이다.

이러한 종래의 조명장치를 이용할 때, 사람이 특정 감지 영역을 벗어났지만 새로운 감지영역에서 바로 사람을 감지하지 못하는 경우에는, 일시적으로 조명장치가 모두 오프상태가 되므로, 긴 공간을 이동하는 사람은 불안감을 느끼게 된다. 또한, 일정 공간에 사람이나 차량 등의 물체가 처음 진입할 때 조명장치의 감지 센서가 바로 감지하는 것이 아니다. 따라서, 사람이 순간적으로 어두운 공간에 들어서므로 인해 불안감을 느끼게 된다. 또한, 사람을 감지한 영역에서 조명장치가 온되어 있더라도 다른 영역의 조명장치는 오프 상태가 되어 있기 때문에, 특정 영역만 조명이 되고 나머지 영역은 어두운 상태에 있으므로, 넓고 긴 공간을 이동하는 사람의 경우에는 어두운 영역에 어떤 위험 물체가 있는지 알 수 없어 여전히 심리적 불안감을 갖게 되고 안전 사고의 위험도 있다.

또한, 단일 제품이 아닌 복수 개의 조명장치를 설치하여 유선 내지 무선으로 복수 개의 조명장치를 상호 연동시켜 이용하는 방법도 제안되고 있다. 그러나, 이러한 연동을 유선을 이용하여 실행시킬 경우, 신규로 케이블을 설치해야 함으로 시공이 불편하고 시공비용이 많이 들며, 무선을 이용하여 실행시킬 경우, 무선의 특성상 주변의 영향을 받아 통신 오류가 발생할 수 있고, 통신부를 구비해야 하는등의 복잡한 구성을 갖추어야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 근거리 모션 센서와 원거리 모션 센서로 구성된 복합센서를 이용하여, 유무선 통신방식을 채택하지 않으면서도 사람의 이동에 따라 효과적인 연동 조명을 제공하고, 사람이 조도 변화를 느끼지 못하면서도 에너지를 대폭적으로 절감할 수 있는 복합센서를 구비한 조명장치 및 이를 이용한 조명시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치는, 근거리에 있는 물체를 감지하는 근거리 모션 센서; 원거리에 있는 물체를 감지하는 원거리 모션 센서; 상기 센서들로부터 수신된 감지신호를 증폭시키기 위한 신호증폭부; 다단계로 설정된 밝기 조절이 가능한 조명; 암 순응 시간을 카운트하는 타이머; 및 암 순응 역치가 설정되어 있고, 상기 각부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 원거리 모션 센서로부터 감지신호가 수신된 경우에는 제1밝기로 상기 조명을 제어하며, 상기 근거리 모션 센서로부터 감지신호가 수신된 경우에는 상기 제1밝기보다 밝은 제2밝기로 상기 조명을 제어하고, 제2 밝기에서 상기 타이머가 암순응 시간을 카운팅하도록 제어하여 상기 타이머로부터 카운팅 신호가 발생할때 마다 설정된 상기 암순응 역치 이내의 조도만큼 조명의 밝기를 낮추어 제2밝기보다 낮지만 사람이 조명의 밝기 변화를 느끼지 못하도록 제어한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치는, 근거리에 있는 물체를 감지하는 근거리 모션 센서; 원거리에 있는 물체를 감지하는 원거리 모션 센서; 상기 센서들로부터 수신된 감지신호를 증폭시키기 위한 신호증폭부; 다단계로 설정된 밝기 조절이 가능한 조명; 및 상기 원거리 모션 센서로부터 감지신호가 수신된 경우에는 제1밝기로 상기 조명을 제어하며, 상기 근거리 모션 센서로부터 감지신호가 수신된 경우에는 상기 제1밝기보다 밝은 제2밝기로 상기 조명을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 조명시스템은, 상기 복합센서를 구비한 조명장치를 적어도 두 개 이상 포함하며, 상기 복합센서를 구비한 조명장치들 중, 제1복합센서를 구비한 조명장치의 근거리 모션 센서가 물체를 감지하여 상기 제2밝기로 빛을 발산하는 동안, 상기 제1복합센서를 구비한 조명장치와 인접되어 있는 제2복합센서를 구비한 조명장치의 원거리 모션 센서가 상기 물체를 감지하여 상기 제1밝기로 빛을 발산한다.

본 발명은 근거리 모션 센서와 원거리 모션 센서로 구성된 복합센서를 이용하여, 물체가 원거리 모션 센서에 의해 감지된 경우에는 제1밝기가 되도록 조명을 제어하며, 물체가 근거리 모션 센서에 의해 감지된 경우에는 제1밝기보다 밝은 제2밝기가 되도록 조명을 제어함으로써, 유무선 통신 방식을 채택하지 않고도 사람의 이동에 따라 연동하는 조명 제어를 달성하여 어둡고 긴 공간을 지나가는 사람의 심리적 불안감을 해소하고 안전 사고도 예방할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 제1밝기 또는 제2밝기 상태에서 조명의 밝기를 그 조명하에 있는 사람이 조도의 변화를 인지하지 못하도록 일정 수준 낮추어서, 에너지 소비를 절감하면서도 사람이 조도의 변화를 느끼지 못하도록 하는 효과가 있다.

도 1는 본 발명에 따른 조도와 에너지와의 관계를 나타내는 그래프.
도 2은 본 발명에 따른 자극과 감각간의 관계를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치의 내부 구성도를 나타내는 일실시예 도면.
도 4는 본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치(100)이 장착되어 있는 통로를 사람이 이동하고 있는 상태를 나타낸 예시도.
도 5은 도 4에 도시된 사용자의 위치와 본 발명의 밝기와의 관계를 나타낸 예시도.
도 6는 본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치의 동작 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도1는 조도와 에너지와의 관계를 나타내는 그래프이다. 도1에 도시된 바와 같이 에너지 소비의 급격한 증가에 따라 조도도 비례하여 급하게 높아지다가 일정 수준의 조도(L_A )이상에서는 에너지증가에 비해 조도의 증가가 완만해 짐을 알 수 있다.

즉, 일정 조도 이상에서는 에너지 소비는 많지만 조도가 그에 비례해서 크게 증가하지는 못함으로 에너지 효율을 고려하여 사람이 느끼지 못하면서도 조도를 최대 조도 상태보다 조금 낮추는 것이 바람직하다.

도2는 자극과 감각간의 관계를 나타내는 그래프이다. 도2에 도시된 바와 같이, 인체는 외부 자극에 끊임없이 반응을 하는데, 인체에 영향을 주는 외부 자극의 종류에 따라 그것을 느끼는 감각 기관이 따로 존재한다. 그러나 그 감각이 무한정 예민하게 느낄 수는 없고, 모든 감각은 반응을 하기 위한 최소한의 자극 값이 존재하는데 이것을 생물학에서는 역치(threshold value)라고 한다. 간단히 말하면 역치 이내의 자극을 감각 기관에 주었을때 사람은 해당하는 자극에 대해 전혀 인지하지 못한다.

본 발명에서 이용하고자 하는 조도와 관련된 감각은 시각이다. 시각도 감각이므로 시각을 적합자극으로 하는 감각 기관이 눈이다. 만일 조도의 변화가 일어나게 되면 변화된 조도에 익숙해 지기 위한 감각 기관의 변화가 일어난다. 만일 조도가 어두워지면 눈의 경우 홍채가 더 크게 열리며, 망막 시세포에서는 감도가 조절된다. 즉, 시세포의 역치가 조절된다는 것이다. 시세포의 감도는 로돕신이라는 물질에 의해 조절되는데, 로돕신은 빛에 의해 분해되어 에너지를 발생시키는 물질로 그때에 발생하는 에너지에 의해 사람이 시각을 느끼게 된다.

만일 조도가 내려갔다면 시세포중 간상 세포에서는 그에 맞도록 로돕신이 합성되어 축적되고 그것이 충분히 합성되면 사람은 어둠에 눈이 익숙하게 된다. 눈이 어둠에 익는 현상을 암순응이라고 하고, 한편으로 눈이 밝은 상황에 적응하는 현상을 명순응이라고 한다. 적절한 조도 변화로 인하여 시세포가 조도 변화를 어느 정도 인식하였다고 하더라도, 빠른 시간 내에 이러한 메카니즘이 작용하여 시각이 변화된 조도에 적응하는 순응 과정을 거친다면, 세포 수준에서의 감각 수준에서 사람의 실질적인 인식(예컨데 신경이 거슬린다든지 하는)없이 조도 변화에 인체를 적응시킬 수 있을 것이다.

자극에 대한 감각의 반응에 대한 관계를 연구한 베버-페히너의 법칙에 의하면 감각의 양은 그 감각이 일어나게 하는 자극의 물리적인 양이 로그에 비례한다. 즉, 자극의 강도가 강하면 강할 수록 감각은 무뎌진다는 것으로, 인체가 반응하기 시작하는 자극의 양은 최초 자극에 비례하며, 반응하는 정도는 자극의 강도가 클 수록 약해진다. 다시 말해, 조도가 높을 수록 역치가 크며, 조도가 낮을 수록 역치가 작아지고, 조도가 낮을 수록 순응에 많은 시간이 필요하며, 조도가 높을 수록 순응에 걸리는 시간은 작다는 것이다. 이러한 원리에 의해 밝은 상태에서는 반응의 정도가 약할 것이므로 더 많은 조도량을 변화시켜도 될 것이며, 기본 상태가 어둡다면 그와 반대일 것이라는 예측이 가능해 진다.

도 3은 본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치의 내부 구성도를 나타내는 일실시예 도면이다.

본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 근거리에 있는 물체의 움직임을 감지하는 근거리 모션 센서(120), 원거리에 있는 물체의 움직임을 감지하는 원거리 모션 센서(130), 외부의 조도를 감지하기 위한 조도 센서(110), 상기 센서들로부터 수신된 감지신호를 증폭시키기 위한 신호증폭부(140), 다단계로 설정된 밝기 조절이 가능한 조명(170), 암 순응 시간을 카운트하는 타이머(180); 조명에 필요한 전원을 공급하기 위한 파워부(160) 및 암 순응 역치가 설정되어 있고, 상기 센서들로부터 전송되어온 감지신호를 이용하여 상기 조명의 밝기를 제어하기 위한 제어부(150)를 포함하여 구성된다.

근거리 모션 센서(120)는 근거리에 위치하는 물체의 움직임을 감지하여, 물체가 감지되면 감지신호를 제어부(150)로 전달한다.

원거리 모션 센서(130)는 원거리에 위치하는 물체의 움직임을 감지하여, 물체가 감지되면 감지신호를 제어부(150)로 전달한다.

근거리 모션 센서와 원거리 모션 센서는 물체를 감지하는 거리에 차이가 있는 것으로서, 이러한 감지거리의 차이는, 본 발명을 이용하고자 하는 사용자 또는 센서의 기능 등을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.

상기한 바와 같은 원거리 모션 센서 및 근거리 모션 센서는, 물체가 움직이는 상태에서 뿐만 아니라, 물체가 정지해 있는 상태에서도 물체를 감지할 수 있는 센서로 구성된다.

이하의 설명에서는, 근거리 모션 센서(120)와 원거리 모센 센서(130)를 통칭하여 복합센서라 한다.

조도센서(110)는 본 발명의 주변 조도를 감지하는 기능을 수행한다. 본 발명은 주변의 조도가 일정 조도 이하로 떨어진 경우에, 조명(170)의 구동을 시작하고 있기 때문에, 제어부(150)는 조도센서로부터 감지된 감지신호를 분석하여, 주변의 조도가 기설정된 조도 이하로 떨어졌다고 판단되면, 복합센서를 이용하여 조명(170)을 제어할 준비를 한다.

신호증폭부(140)는 상기한 바와 같은 센서들에서 감지된 감지신호를 증폭하여 제어부(150)로 전송하는 기능을 수행한다. 도 3에서는 신호증폭부가 각 센서마다 독립적으로 구성되어 있으나, 모든 센서들에 대하여 통합적으로 구성될 수도 있다.

파워부(160)는 제어부(150)의 제어에 따라, 조명(170)의 구동에 필요한 전원을 조명(170)으로 공급하는 기능을 수행한다.

조명(170)은 파워부(160)로부터 공급된 전원에 의해 구동되는 것으로서, 다단계로 밝기 조절이 가능하도록 구성된다. 조명은 백열등, 형광등, 할로겐등, LED 등, 통상적인 램프들이 한 개 또는 복수 개로 다양하게 적용되어, 제어부(150)의 밝기 제어 신호에 따라 밝기가 조절될 수 있도록 구성된다.

타이머(180)은 조명이 제1밝기 내지 제2밝기가 된 상태에서 제어부(150)의 제어에 따라, 설정된 암순응 시간 내지 명순응 시간을 카운트하여 카운팅 신호를 제어부에 전달한다. 암 순응 시간은 조도에 따라 달라지므로 조도에 따라 암 순응 시간은 달리 설정된다.

제어부(150)는 파워부(160) 또는 조명(170)을 제어하여 조명(170)의 밝기를 조절한다. 제어부(150)는 조명(170)의 밝기를 제어함에 있어, 조도센서로부터 감지된 주변의 조도가 기설정된 조도보다 높으면, 조명(170)을 구동하지 않으며, 주변의 조도가 기설정된 조도 이하이면, 조명(170)을 구동시킬 수 있는 대기모드로 전환된다.

제어부(150)는 대기모드에서, 근거리 모션 센서(120) 또는 원거리 모션 센서(130)로부터 어떠한 감지신호도 수신되지 않는 경우에는, 조명(170)을 오프시킬 수도 있으며, 또는 조명(170)의 밝기가 기설정된 최소의 밝기(이하, 간단히 '제0밝기'라 함)가 되도록 조명(170)을 제어할 수도 있다.

제어부(150)는 대기모드에서, 원거리 모션 센서(130)로부터 감지신호가 수신된 경우에는, 조명(170)의 밝기가 기설정된 제1밝기가 되도록 조명(170)을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 대기모드, 또는 제1밝기가 되도록 조명(170)을 구동시킨 상태에서, 근거리 모션 센서(120)로부터 감지신호가 수신된 경우에는, 조명(170)의 밝기가 제1밝기보다 밝은 제2밝기가 되도록 조명(170)을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 암순응 역치가 설정되어 있어서 제1밝기 혹은 제2밝기가 된 상태에서 상기 타이머가 암순응 시간을 카운트함에 따라 역치 이내의 조도만큼 밝기를 낮추도록 제어하여 사람이 밝기의 변화를 느끼지 못하면서도 에너지 절감을 이루도록 제어하며, 복합센서로부터 감지신호가 수신되지 않으면, 조명의 밝기를 갑자기 어두워 지게 하기보다는 서서히 어두워지도록 제어하여 갑작스러운 조도의 변화로 사람이 불편감을 느끼지 않도록 한다.

제2밝기에서 역치 이내로 조도를 낮추어 감에 있어 도1에서와 같이 에너지를 증가시켜도 조도의 증가가 완만해지는 에너지-조도의 관계를 고려하여 에너지 소비량을 감안하고 제2밝기와 조도에서 큰 차이가 없는 밝기까지 낮추도록 제어를 한다.

제1밝기에서 역치 이내로 조도를 낮추는 것에 있어서도 제1밝기와 조도에서 큰 차이가 나지 않는 범위 내로 조도를 낮추도록 한다. 하지만 도1의 에너지-조도관계를 고려할때 제2밝기 상태에서 보다는 효과적이지 못하다.

상기한 바와 같은 제어부의 동작에 대하여는 이하에서 도 4 내지 도 6를 참조하여 상세히 설명된다.

도 4는 본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치(100)가 장착되어 있는 통로를 사람이 이동하고 있는 상태를 나타낸 예시도이며, 도 5은 도 4에 도시된 사용자의 위치와 본 발명의 밝기와의 관계를 나타낸 예시도이다. 도 6는 본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치의 동작 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다. 이하에서는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치(100)가 긴 통로에 다섯 개 장착되어 있는 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 복합센서(120, 130)를 이용한 조명장치에 관한 것으로서, 낮과 밤을 감지하는 조도 센서(110), 원거리 물체를 감지하는 원거리 모션 센서(130)와, 근거리 물체를 감지하는 근거리 모션 센서(120)로 구성되며, 조도센서(110)에 의하여 현재의 주변 밝기를 측정하여, 기준 조도 이하이면 조명(170)을 기설정된 최소밝기(제0밝기)로 점등시키거나, 또는 오프시킨다.

우선, 본 발명은 조명이 소등되어 있는 상태에서(302), 조도 센서(110)를 통해 수신된 감지신호를 이용하여, 본 발명 주변의 조도가 기준값 이하인지의 여부를 판단한다(304). 즉, 본 발명은 어두운 곳에서 빛을 출력하는 조명에 관한 것임으로, 밝은 상태에서는 조명을 점등시킬 필요가 없다. 따라서, 본 발명은 조명이 소등되어 있는 상태에서, 본 발명의 주변의 조도를 판단하여, 감지된 조도가 기설정된 조도 이하인지의 여부를 지속적으로 판단한다.

여기서, 기설정된 조도(기준값)는, 통로의 위치, 사람의 통행량, 통로의 크기 등을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다. 이러한 기설정된 조도에 대한 정보는 제어부(150)에서 관리될 수 있다. 즉, 제어부는 기설정된 조도를 조도 센서로부터 전송되어온 감지신호와 비교하여, 조명을 점등시킬 것인지의 여부를 판단한다.

다음, 상기 판단 결과, 주변의 조도가 기설정된 조도(기준값) 보다 크면, 제어부는 조명을 소등 상태로 유지한다. 상기 판단결과 주변의 조도가 기설정된 조도 이하이면, 제어부는 조명을, 조명 점등 대기 상태 또는 제0밝기로 점등시킨다(306).

여기서 조명 점등 대기 상태는, 조명이 오프되어 있으나, 원거리 모션 센서 또는 근거리 모션 센서로부터 사람이 감지되면, 언제든지 점등될 수 있는 상태를 말한다. 즉, 본 발명은 주변의 조도가 기설정된 조도 이하가 되었더라도, 반드시 조명을 점등시킬 필요가 없는 경우에는 조명을 소등시켜둘 수도 있다.

그러나, 통로의 위치, 사람들의 통행량 등을 고려해 볼 때, 주변의 조도가 기설정된 값 이하가 되면, 반드시 조명을 점등시켜야 하는 경우, 본 발명은 조명을 제0밝기로 점등시킬 수 있다. 여기서, 제0밝기란, 조명의 최소 밝기를 말하는 것으로서, 이하에서 설명되는, 제1밝기 및 제2밝기보다 낮은 조도를 갖는 밝기를 말한다.

이러한, 제0밝기는 통로의 위치, 사람들의 통행량 등을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다. 즉, 주변이 어두워진 경우, 사람의 통행량이 많지 않다고 하더라도, 통로를 이용할 누군가를 위해선, 본 발명의 최소의 밝기를 갖도록 조명을 점등시킬 수 있다.

다음, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 1차적으로 제1복합센서를 구비한 조명장치(#1)의 원거리 모션 센서(130)의 감지 범위(A)에서 물체가 감지되면(310), 제1복합센서를 구비한 조명장치(#1)의 제어부는 조명(170)을 기설정된 소정의 밝기(제1밝기)로 점등시킨다(312).

이때, 제1복합센서를 구비한 조명장치(#1)의 근거리 모션 센서에서는 물체가 감지되지 않고 있다(314).

또한, 제2복합센서를 구비한 조명장치(#2)의 원거리 모션 센서에서도 물체가 감지되지 않고 있다(310). 따라서, 제2복합센서를 구비한 조명장치(#2)의 제어부는 조명을 제0밝기로 점등시키거나 또는 소등시킬 수 있다(306).

다음, 사람이 제1복합센서를 구비한 조명장치(#1)에 보다 더 근접하여 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1복합센서를 구비한 조명장치(#1)의 근거리 모션 센서(130)의 감지 범위(B)에서 물체가 감지되면(314), 제1복합센서를 구비한 조명장치(#1)의 제어부는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1복합센서를 구비한 조명장치(#1)의 조명(170)을 기설정된 가장 밝은 밝기(제2밝기)로 점등시킨다(316).

이때, 제2복합센서를 구비한 조명장치(#2)의 원거리 모션 센서에서는 물체가 감지되고 있다(310). 따라서, 제2복합센서를 구비한 조명장치(#2)의 제어부는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 조명(170)을 제1밝기로 점등시킬 수 있다(312).

어떠한 센서에 의해서도 물체가 감지되지 않고 있는 나머지 복합센서를 구비한 조명장치들(#2 ~ #5)의 제어부는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 조명(170)을 제0밝기로 점등시키거나 또는 소등시킬 수 있다(306).

다음, 사람이 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1복합센서를 구비한 조명장치(#1)의 원거리 모션 센서 및 제2복합센서를 구비한 조명장치(#2)의 근거리 모션 센서에 의해 감지되는 위치로 이동하면, 제1복합센서를 구비한 조명장치(#1)의 제어부는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1복합센서를 구비한 조명장치(#1)의 조명(170)을 기설정된 중간 밝기(제1밝기)로 점등시킨다(312).

이때, 제2복합센서를 구비한 조명장치(#2)의 근거리 모션 센서에서도 물체가 감지되고 있다(314). 따라서, 제2복합센서를 구비한 조명장치(#2)의 제어부는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 조명(170)을 가장 밝은 밝기(제2밝기)로 점등시킨다(316).

또한, 도 4의 (b)에 도시된 위치에 사람이 위치한 경우, 제3복합센서를 구비한 조명장치(#3)의 원거리 모션 센서에서는 물체가 감지되고 있다.(310) 따라서, 제3복합센서를 구비한 조명장치(#3)의 제어부는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 조명(170)을 중간 밝기인 제1밝기로 점등시킨다(312).

어떠한 센서에 의해서도 물체가 감지되지 않고 있는 나머지 복합센서를 구비한 조명장치들(#4 ~ #5)의 제어부는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 조명(170)을 제0밝기로 점등시키거나 또는 소등시킬 수 있다(306).

마지막으로, 사람이 도 4의 (b)에 도시된 위치에서, 제3복합센서를 구비한 조명장치(#3) 방향으로 더 이동하면, 상기한 바와 같은 원리에 의해, 제2복합센서를 구비한 조명장치(#2)는 중간 밝기인 제1밝기로 조명(170)을 제어하며(312), 제3복합센서를 구비한 조명장치(#3)는 가장 밝은 밝기인 제2밝기로 조명을 제어한다(316).

이때, 제1복합센서를 구비한 조명장치(#1)의 근거리 모션 센서 또는 원거리 모션 센서에서는 더 이상의 감지신호가 수신되지 않는다. 이 경우, 제어부는 제1밝기로 제어되고 있는 조명을 서서히 감소시켜, 제0밝기로 전환시키거나, 또는 제1밝기로 제어되고 있는 조명을 서서히 감소시켜, 소등시킬 수도 있다. 이것은, 조명을 대기상태 또는 제0밝기 상태로 전환시키는 것을 의미한다(306). 즉, 본 발명은 사람이 접근하면, 조명을 제1밝기 또는 제2밝기로 점등시킨 후에, 사람이 감지범의(A 또는 B)를 벗어나면, 다시 조명을 원래의 상태로 전환시킬 수 있으며, 이 경우, 조명을 한순간에 오프시키거나 또는 한순간에 제0밝기로 전환시키는 것이 아니라, 조명의 조도를 서서히 낮추는 방법을 이용하고 있다.

이러한, 제어방법(디밍방법이라 함)은, 현재 이용되고 있는 다양한 방법을 적용하여 구성될 수 있다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.

상기한 바와 같은 과정은, 모든 복합센서를 구비한 조명장치들에 동일하게 적용된다.

한편, 조명장치가 제1밝기 혹은 제2밝기로 점등된 상태에서 암순응시간을 카운트하는 타이머가 동작하고, 타이머의 카운팅 신호에 따라 암순응 역치 이내로 조도를 낮추어서 사람이 밝기의 변화를 느끼지 못하게 하면서도 에너지 절감을 더불어 이루어 낼 수 있다. 이때 타이머의 카운팅 신호 마다 암순응 역치 이내로 조도를 낮춤에 있어 제1밝기에서 암순응 역치 이내로 조도를 낮추어 가더라도 제1밝기와 큰 조도 차이가 없는 정도까지만 낮춤으로 제0밝기보다는 밝은 조도 상태로 낮추어 지도록 설정하고, 제2밝기에서 암순응 역치 이내로 조도를 낮추어 가더라도 제2밝기와 큰 조도 차이가 없는 정도까지만 낮춤으로 제1밝기보다는 밝은 조도 상태로 낮추어 지도록 설정하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 사람이 제1밝기에서 제2밝기로 변하는 과정에서 너무 급격한 조도 변화를 느끼지 않도록 명순응 시간을 카운트할 수 있도록 타이머를 제어하고, 암순응 역치외에 명순응 역치를 제어부에 추가로 설정하여 제1밝기에서 제2밝기로 변경되는 과정에서도 명순응 역치 이내로 밝아지면서 제2밝기가 되도록 하는 것도 가능하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 특징을 정리하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명은 근거리 모션 센서와 원거리 모션 센서의 복합센서에 의하여, 물체를 보다 정확하게 감지하고, 비록 물체가 움직이지 않아도 조명의 점등이 유지되도록 한다. 이를 통해 본 발명은, 유무선 통신 장치를 이용하지 않고도 조명장치가 연동 조명 동작이 가능하여 어두운 통로를 통행하는 사람이 느낄 수 있는 심리적 불안감을 해소시킬 수 있다.

둘째, 본 발명은 물체가 본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치 근처로 근접할 경우, 1차적으로 원거리 모션 센서로부터 감지신호가 감지되면, 조명(램프)이 기설정된 소정의 밝기(제1밝기)로 밝아지도록 하고, 2차적으로 근거리 모션센서로부터 감지신호가 감지되면, 램프가 기설정된 최고 밝기(제2밝기)로 밝아지도록 한다. 이를 통해 본 발명은, 먼 거리에 있는 사람이 통로로 이동해 올 경우, 조명을 미리 점등시켜 안전사고의 위험을 감소시킬 수 있으며, 또한 어두운 통로를 통행하는 사람이 느낄 수 있는 심리적 불안감을 해소시킬 수 있다.

셋째, 본 발명은 조명장치가 제1밝기 혹은 제2밝기로 밝아진 상태에서 암순응 역치 이내로 조명을 조금씩 낮추어서 사람이 조도의 변화를 느끼지 못하면서도 에너지를 절감할 수 있다.

넷째, 본 발명은 복합센서로부터 감지신호가 수신되지 않으면, 조명이 기설정된 최소 조도(제0밝기)로 디밍이 되도록 함으로써, 절전이 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 본 발명은 제0밝기 또는 대기 모드인 오프상태에서 제1밝기로 조명을 제어하는 경우, 제1밝기에서 제2밝기로 조명을 제어하는 경우 및 제2밝기에서 제1밝기로 조명을 제어하는 경우에도, 상기한 바와 같은 디밍 방법을 적용하여, 조명의 조도를 서서히 감소시키거나 증대시킬 수도 있다. 또는 복합센서로부터 감지신호가 수신되지 않으면, 상기와 같은 디밍을 함에 있어 암순응 역치 이내로 조명을 감소시켜 가서 최소 조도(제0밝기)가 되도록 할 수 있다.

다섯째, 사람이 본 발명의 근처로 근접하면, 본 발명은 1차적으로 원거리 모션 센서에 의해 조명을 기설정된 소정의 밝기(제1밝기)로 밝아지도록 하고, 2차적으로 근거리 모션센서에 의해 조명을 기설정된 최고 밝기(제2밝기)로 밝아지도록 함으로써, 통로에 본 발명이 복수 개 장착되어 있는 경우, 특정 연동 장치 없이도, 복수 개의 본 발명이 마치 연동이 되는 듯한 효과를 기대할 수 있다. 이러한 효과는 상기한 바와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 복합센서를 구비한 조명장치가 복수개 장착되어 있는 조명시스템에서 이루어질 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 복합센서를 구비한 조명장치 110; 조도 센서
120: 근거리모션센서 130: 원거리 모션센서
140: 신호증폭부 150: 제어부
160: 파워부 170: 조명
180: 타이머

Claims

복합센서를 구비한 조명장치를 복수개 포함하는 조명시스템에 있어서,
복수개의 상기 복합센서를 구비한 조명장치 각각은
근거리에 있는 물체를 감지하는 근거리 모션 센서;
원거리에 있는 물체를 감지하는 원거리 모션 센서;
상기 근거리 모션센서 및 원거리 모션센서로부터 수신된 감지신호를 증폭시키기 위한 신호증폭부;
다단계로 설정된 밝기 조절이 가능한 조명;
암 순응 시간을 카운트하는 타이머; 및
암 순응 역치가 설정되어 있는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 원거리 모션 센서로부터 감지신호가 수신된 경우에는 제1밝기로 상기 조명을 제어하며, 상기 근거리 모션 센서로부터 감지신호가 수신된 경우에는 상기 제1밝기보다 밝은 제2밝기로 상기 조명을 제어하고, 제2 밝기에서 상기 타이머가 암순응 시간을 카운팅하도록 제어하여 상기 타이머로부터 카운팅 신호가 발생할 때마다 설정된 상기 암순응 역치 이내의 조도만큼 조명의 밝기를 낮추도록 제어하고,
상기 복수개의 복합센서를 구비한 조명장치중 어느 하나의 근거리 모션 센서가 물체를 감지하여 상기 제2밝기로 빛을 발산하는 동안,
그와 인접되어 있는 또다른 복합센서를 구비한 조명장치의 원거리 모션 센서가 상기 물체를 감지하여 상기 제1밝기로 빛을 발산하는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 원거리 모션 센서로부터 감지신호가 수신된 경우에는 상기 제1밝기로 상기 조명을 제어하고, 제1 밝기에서 상기 타이머가 암순응 시간을 카운팅하도록 제어하여 상기 타이머로부터 카운팅 신호가 발생할 때마다 설정된 상기 암순응 역치 이내의 조도만큼 조명의 밝기를 낮추는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 조명의 밝기를 제어할 때, 상기 원거리 모션 센서 및 근거리 모션 센서로부터 물체의 감지 신호가 감지되지 않으면, 상기 타이머가 다시 카운팅 동작을 하도록 하여 카운팅 신호가 발생할때 마다 설정된 상기 암순응 역치 이내의 조도로 상기 조명의 밝기를 계속적으로 낮추어 제0밝기로 제어하거나 또는 소등되도록 하는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
제1항에 있어서, 상기 타이머에 명 순응 시간을 추가로 설정하고, 명 순응 역치를 상기 제어부에 추가로 설정하며, 상기 근거리 모션 센서로 부터 물체의 감지 신호가 전달되면 상기 제어부는 상기 타이머가 카운팅 동작을 하도록 제어하여 상기 타이머로부터 카운팅 신호가 발생할때 마다 설정된 상기 명순응 역치 이내의 조도만큼 상기 조명의 밝기를 높여서 제2 밝기에 도달하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
제1항에 있어서, 상기 타이머에 명 순응 시간을 추가로 설정하고, 명 순응 역치를 상기 제어부에 추가로 설정하며, 상기 원거리 모션 센서로 부터 물체의 감지 신호가 전달되면 상기 제어부는 상기 타이머가 카운팅 동작을 하도록 제어하여 상기 타이머로부터 카운팅 신호가 발생할때 마다 설정된 상기 명순응 역치 이내의 조도만큼 상기 조명의 밝기를 높여서 제1 밝기에 도달하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
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