KR101494816B1 - 조명 조절 시스템 및 조도 조절 방법 - Google Patents

조명 조절 시스템 및 조도 조절 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조명 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로 조명에 공급되는 교류전원의 반주기 기간 동안 영전위를 기준으로 교류전원을 90도 이내로 차단하여 입력된 사용자 제어 정보에 대응하는 미리 결정된 도통각을 갖는 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호의 도통각 크기를 감지하여 감지된 도통각 크기에 대응하는 전류 제어 정보에 따라 전류를 출력함으로써 사용자가 원하는 대로 조명을 정밀하게 제어할 수 있고, 조명 제어 정보의 종류에 따라 복수 개의 제어신호를 생성하고 복수 개의 제어신호의 순서와 도통각 크기를 통해 조명을 다양하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

Description

조명 조절 시스템 및 조도 조절 방법{LIGHTING CONTROL SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 전력선을 이용한 조명 조절 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명에 공급되는 교류전원 파형의 위상을 일정 시간 동안 제어하여 사용자가 원하는 제어 정보를 조명에 전달할 수 있는 조명 조절 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 조명시장에서 가장 각광을 받고 있는 조명으로 LED(Light Emitting Diode) 조명을 꼽을 수 있다. LED 조명은 현재까지 조명장치로 가장 많이 쓰이고 있는 형광등 및 백열전구와 비교하여 여러 가지 장점이 있어 기존의 조명을 LED조명으로 교체하는 경우가 늘고 있으며, 이때 기존의 배선과 스위치를 사용할 수 있어 교체 비용을 최소화할 수 있다.
또한 조명제어 방식에 있어서는 기존의 인프라를 활용하여 설치 비용을 최소화할 수 있는 전력선 통신을 이용한 조명제어 방식이 기존의 유선 통신 방식(DMX, DALI), 무선 통신 방식(Zigbee, RF)에 비해 유리하다고 할 수 있다.
그러나 지금까지의 전력선 통신을 이용한 제어 방식은 원하는 충분한 제어 정보를 전달하지 못하거나 정보 전달 효율이 떨어지는 등의 문제를 가지고 있다.
구체적으로 한국공개특허 제10-2012-0000266호는 교류전원의 제로크로스를 기준으로 교류전원의 공급을 차단하여 영전위를 지속시키고 지속된 영전위 지속시간이 디밍판정시간보다 길고 파워오프판정시간보다 짧으면 조명의 조도를 조절한다. 이러한 제어 방식은 사용자가 원하는 다양한 조도로 조명을 조절할 수 없는 문제점이 있다.
또한 한국공개특허 제10-2010-0120254호는 교류전원의 반주기 단위로 도통 및 차단을 제어하고 차단된 반주기 개수와 도통된 반주기 개수의 조합으로 조도를 조절하는 방식으로 사용자가 원하는 다양한 조도로 조명을 조절할 수 있으나 이를 위해서는 적어도 6주기 동안 신호를 관찰하여야 조절하고자 하는 조도를 파악할 수 있으며, 차단된 반주기 신호가 다수 개 포함됨으로써 전원의 품질이 저하되어 연결된 회로에 좋지 않은 영향을 주게 된다.
따라서 여전히 조명 전원의 품질이 저하되지 않으면서 다양한 정보를 전달할 수 있는 조명 제어 방법에 대한 개발이 필요한 상황이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 도통각의 크기로 세밀한 조명 제어를 할 수 있는 조명 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 여러 가지 종류의 제어 정보를 전달하여 조명을 다양하게 제어할 수 있는 조명 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 그룹제어신호를 이용하여 복수 개의 조명 중 일부 그룹에 대한 개별 제어가 가능한 조명 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 확인코드를 이용하여 정보 전달의 안정성을 높일 수 있는 조명 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 릴레이와 트라이악 병렬 구조를 이용하여 정보 입력의 효율과 전력효율을 모두 향상시킬 수 있는 조명 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 목적들은, 본 발명에 따른 조명 제어 시스템 및 방법에 의해 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 시스템은 입력된 사용자 제어 정보에 따라 제어신호를 조명에 공급되는 교류전원에 입력하는 제어신호 생성장치 및 상기 교류전원에서 입력된 상기 제어신호를 감지하고 제어신호에 대응하는 전류 제어 정보에 따라 조명으로 출력되는 전류를 제어하는 조명제어장치를 포함하여 이루어지며, 상기 제어신호 생성장치는 복수의 사용자 제어 정보에 대응하는 복수의 도통각 크기 정보를 저장하고 있으며, 상기 제어신호가 상기 입력된 사용자 제어 정보에 대응하는 도통각 크기를 갖도록 상기 교류전원을 90도 이내로 차단하여 상기 제어신호를 입력하고, 상기 조명제어장치는 상기 복수의 도통각 크기 정보에 대응하는 복수의 전류 제어 정보를 저장하고 있으며, 감지된 제어신호의 도통각 크기에 대응하는 전류 제어 정보에 따라 조명으로 출력되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어신호 생성장치는 조명 제어 정보의 종류에 따라 복수의 사용자 제어 정보에 대응하는 복수의 도통각 크기 정보와 조명 제어 정보의 종류에 따른 제어신호 순서에 대한 정보를 저장하고 있고, 상기 조명제어장치는 조명 제어 정보의 종류에 따라 복수의 도통각 정보에 대응하는 복수의 조명 제어 정보와 조명 제어 정보의 종류에 따른 제어신호 순서에 대한 정보를 저장하고 있으며, 상기 사용자 제어 정보에 2종류 이상의 조명 제어 정보가 포함된 경우 상기 제어신호 생성장치는 사용자 입력 정보에 대응하는 상기 제어신호 순서로 2이상의 상기 제어신호를 연속으로 입력하고, 상기 조명제어장치는 2이상의 상기 제어신호의 순서에 따라 조명 제어 정보의 종류를 식별하고, 조명 제어 정보의 종류 및 도통각 크기에 대응하는 전류 제어 정보에 따라 조명을 제어할 수 있다.
또한 제어신호 생성장치는 상기 제어신호를 트라이악을 이용하여 입력하고, 상기 제어신호를 입력하지 않는 경우에는 상기 트라이악과 병렬로 연결된 릴레이를 통해 상기 교류전원을 공급하는 스위칭 소자부를 포함하고 있다.
또한 상기 복수 개의 제어신호 중 하나는 그룹 정보에 대한 제어신호이고, 상기 조명제어장치는 같은 전원선을 통해 연결되는 복수 개의 조명에 각각 구비되어 있으며, 상기 그룹 정보가 자신이 연결된 조명이 속한 그룹을 의미하는 경우에만 자신이 연결된 조명을 상기 전류 제어 정보에 따라 제어한다.
또한 상기 복수 개의 제어신호 중 하나는 확인코드이며, 상기 조명제어장치는 상기 확인코드가 확인되는 경우에만 상기 전류 제어 정보에 따라 조명을 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 방법은 조명에 공급되는 교류전원의 반주기 기간 동안 영전위를 기준으로 교류전원을 90도 이내로 차단하여 입력된 사용자 제어 정보에 대응하는 미리 결정된 도통각을 갖는 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호의 도통각 크기를 감지하여 감지된 도통각 크기에 대응하는 전류 제어 정보에 따라 전류를 출력함으로써 상기 사용자 제어 정보에 따라 조명을 제어한다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 제어 방법은 조명에 공급되는 교류전원의 반주기 기간 동안 영전위를 기준으로 교류전원을 90도 이내로 차단하여 입력된 사용자 제어 정보에 대응하는 미리 결정된 도통각을 갖는 복수 개의 제어신호를 순차적으로 생성하고, 상기 복수 개의 제어신호의 도통각 크기를 순서대로 감지하며, 감지된 복수 개의 제어신호의 순서에 따라 제어신호의 종류를 식별하고, 식별된 제어신호의 종류 및 도통각 크기에 대응하는 전류 제어 정보에 따라 전류를 출력함으로써 상기 사용자 제어 정보에 따라 조명을 제어한다.
상기 복수 개의 제어신호 중 하나는 그룹정보에 관한 제어신호이며, 상기 그룹정보가 의미하는 그룹의 조명으로만 상기 전류 제어 정보에 따라 전류를 출력한다.
또한 상기 복수 개의 제어신호 중 하나는 확인코드이며, 상기 복수 개의 제어신호에 확인코드가 포함된 경우에만 상기 제어 정보에 따라 전류를 출력한다.
상기 사용자 제어 정보는 조명의 조도, 색온도 또는 색상에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 조명 제어 방법 및 시스템은 제어신호의 순서와 각 제어신호의 도통각의 크기를 이용하여 여러 가지 종류의 제어 정보를 전달할 수 있으며 사용자 요구에 맞게 정밀한 제어가 가능한 효과를 갖는다.
또한 복수개의 조명 중 일부 그룹에 대한 개별 제어가 가능하며, 확인코드를 이용하여 정보 전달의 안정성을 높일 수 있으며, 릴레이와 트라이악 병렬 구조를 이용하여 정보 입력의 효율과 전력효율을 모두 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 시스템에 설치된 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 시스템의 시스템 구성도이다.
도 3은 예시적인 입력부를 보여주는 도면이다.
도 4와 도 5는 위상 제어부에 저장된 도통각 정보를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 시스템에 의해 제어된 교류전원과 이에 따라 제어된 출력전류의 파형도이다.
도 7은 평상시 동작 상태(a), 제어 신호 입력시 동작 상태(b)를 보여주는 스위칭 소자부의 예시적인 회로도이다.
도 8은 다른 예시적인 입력부를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위상 제어부에 저장된 도통각 정보를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 입력신호가 입력된 교류전원의 파형도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 제어 시스템의 시스템 구성도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 제어 시스템에 의해 제어된 교류전원과 이에 따라 제어된 출력전류의 파형도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 방법 및 조명 제어 시스템을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 조명(10)을 제어하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 조절 시스템이 설치되어 있는 모습을 개략적으로 보여준다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 조절 시스템은 제어 신호 생성장치(100)와 조명제어장치(200)를 포함하여 이루어진다.
사용자가 벽에 설치된 입력부(110)를 통해 원하는 사용자 제어 정보를 입력하면 제어신호 생성장치(100)가 조명(10)에 공급되는 교류전원에 사용자 제어 정보에 대응하는 제어 신호를 입력하며, 조명제어장치(200)가 교류전원에 입력된 제어 신호를 감지하여 사용자 제어 정보에 대응하게 조명(20)을 제어하게 된다.
특히 본 발명에 따른 조명 제어 시스템은 교류전원을 1/4주기 이내로 차단하여 사용자가 입력한 제어 정보에 매칭되는 도통각을 갖는 제어신호를 생성하고 제어 신호의 도통각 크기를 센싱하여 사용자가 입력한 제어 정보를 파악함으로써 전원의 품질을 저하시키지 않으면서 세분화된 정보를 빨리 전달할 수 있는 효과를 갖는다.
이러한 본 발명에 따른 조명 제어 시스템 및 조명 제어 방법의 일 실시예를 도 2 내지 도 7을 참조로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 시스템의 시스템 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 제어신호 생성장치(100)는 사용자가 원하는 사용자 제어 정보를 입력하고 입력된 제어 정보에 대응하는 제어 신호를 생성하기 위해 입력부(110), 위상 제어부(120), 영전위 검출부(130), 스위칭 소자부(140) 및 전원부(150)를 포함하여 이루어진다.
입력부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 벽면에 노출되어 사용자가 입력부를 통해 자신이 원하는 제어 정보를 입력할 수 있으며, 입력부는 사용자가 입력한 제어 정보를 위상 제어부(120)로 전달한다.
도 3에는 입력부가 조도 값을 다이얼 방식으로 입력하도록 되어 있으나 버튼 방식 등 사용자가 원하는 조도 값 또는 미리 결정된 조도 단계를 선택하여 입력할 수 있는 어떤 다른 방법을 이용하여도 무방하다.
위상 제어부(120)는 사용자가 입력한 입력 정보에 일대 일로 대응하는 도통각 크기에 대한 정보를 가지고 있으며, 사용자가 입력한 제어 정보에 대응하는 도통각을 갖는 제어 신호가 교류전원에 입력되도록 제어한다. 물론 도통각 크기에 대한 정보를 가지고 있는 별도의 저장부를 구성하고 별도의 저장부로부터 도통각을 정보를 가져오도록 구성할 수도 있다.
보다 상세히 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 입력부(110)를 통해 사용자가 조도 40%의 제어 정보를 입력하면 위상 제어부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 조도 값에 일대 일로 대응하도록 설정된 복수 개의 도통각(FA: Firing Angle) 정보 중 입력된 제어 정보(조도 40%)에 대응하는 하나의 도통각 크기(110도)를 찾아내어 교류 전원에 도통각 110도를 갖는 제어 신호가 입력되도록 제어한다.
본 발명에서의 제어 신호는 조명에 공급되는 교류전원의 반주기 기간 동안 영전위를 기준으로 교류전원을 90도 이내로 차단하여 생성한다.
본 발명에서 교류전원의 위상을 90도 이내로 차단하여 제어 신호를 생성하는 것은 전원의 품질저하로 인한 조명의 플리커 발생을 방지하기 위한 것이며, 교류전원의 위상이 90도 이내로 차단되므로 제어 신호의 도통각은 항상 90도 이상 180도 미만의 크기를 갖는다.
또한 제어 신호의 도통각은 위와 같이 제어 정보에 일대 일로 대응되어 있기 때문에 제어 신호의 도통각 크기만 알면 어떠한 제어 정보가 입력되었는지 알 수 있으며, 제어 정보와 매칭되는 도통각의 개수를 조절하여 더 정밀한 제어를 할 수도 있다.
즉, 도 4에는 조도가 20% 간격으로 조절될 수 있도록 하였으나 도 5와 같이 10% 간격으로 더 정밀하게 조도를 조절할 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 제어신호 생성장치(100)는 교류전원의 영전위를 기준으로 교류전원을 90도 이내로 차단하여 원하는 도통각을 갖는 제어신호를 교류전원에 입력하기 때문에 이를 위해 교류전원의 영전위를 검출하는 영전위 검출부(130) 및 교류전원을 차단하는 스위칭 소자부(140)를 포함하고 있다.
위상 제어부(120)는 도 6에 도시된 바와 같이 사용자 제어 정보(조도 40%)가 입력되면 입력된 제어 정보에 대응하는 도통각(110도)을 찾고 영전위 검출부로부터 입력된 정보에 따라 교류전원의 영전위로부터 스위칭 소자부(140)를 작동시켜 교류전원을 70도 차단하여 검색된 도통각 110도를 갖는 제어 신호가 교류전원에 입력되도록 한다.
본 발명의 스위칭 소자부(140)는 짧은 기간(90도 이하) 교류전원을 순간적으로 차단할 수 있어야 하므로 트라이악 또는 릴레이 등의 교류 스위칭 소자로 구성될 수 있다. 그러나 도통각 마다 서로 다른 제어 정보를 전달하는 본 발명의 특성상 스위칭 소자부의 정확한 작동이 중요하므로 본 발명의 교류 스위칭 소자로는 릴레이보다 트라이악을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
하지만 트라이악은 릴레이보다 내부 저항이 커 소모 전력이 큰 단점이 있다. 따라서 도 7에 도시된 바와 같이 릴레이(141)를 트라이악(142)을 병렬로 연결하여 조도 조절을 하지 않는 대부분의 시간 동안(도 7(a))에는 조명에 공급되는 교류전원이 릴레이(141)를 통해서 공급되도록 하고 제어 신호를 입력해야 할 때(도 7(b))에는 릴레이를 끊고 트라이악(142)으로 정확한 도통각을 갖는 제어 신호가 입력되도록 한다.
또한 교류전원에 제어 신호 입력이 끝나면 다시 상기 릴레이를 연결하여 릴레이를 통하여 조명에 교류전원을 공급함으로써 소비 전력 낭비를 최대한 줄이면서도 정확한 제어 신호를 입력할 수 있다.
위와 같은 동작을 하는 제어신호 생성장치(100)는 교류전원 라인에 연결되어 있으며, 전원부(150)가 교류전원으로부터 전원을 받아 제어신호 생성장치에 필요한 전원을 공급한다.
지금까지 설명한 바와 같이 제어신호 생성장치(100)에 의해 교류전원에 제어 신호가 입력되면 조명제어장치(200)가 교류전원에 입력된 제어 신호를 감지하여 사용자 제어 정보에 대응되게 조명(10)을 제어한다.
이러한 조명제어장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 교류/직류 변환부(210), 제어 전원부(220), 출력전류 조절부(230), 도통각 측정부(240), 전류 제어부(250)를 포함하여 이루어질 수 있다.
교류/직류 변환부(210)는 조명으로 공급된 교류전원을 직류전원으로 변환하여 제어 전원부(220)와 출력전류 조절부(230)로 공급한다.
제어 전원부(220)는 교류/직류 변환부로부터 공급받은 전원을 전류 제어부(250)로 전달하여 조명제어장치에 필요한 전원을 공급하며, 출력전류 조절부(230)는 조명(엘이디램프)(10)으로 출력되는 전류를 조절한다.
도통각 측정부(240)는 교류전원에 입력되어 있는 제어 신호를 감지하고 제어 신호의 도통각을 측정하여 그 크기 정보를 전류 제어부(250)에 전달한다.
전류 제어부(250)는 앞서 설명한 위상 제어부와 유사하게 복수 개의 도통각 크기에 일대 일로 대응하는 복수 개의 전류 제어 정보를 가지고 있어 도통각 측정부로부터 입력된 도통각 크기에 대응하는 전류 제어 정보를 찾아 출력전류 조절부(230)가 해당 전류 제어 정보에 따라 전류를 출력하도록 제어 명령을 생성하여 전달한다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 도통각 크기 110도 정보가 도통각 측정부(240)로부터 입력되면, 도통각 110도에 대응하는 전류 제어 정보(예를 들어 0.4×IMAX,또는 특정 전류값이어도 무방함)를 찾아 출력전류 조절부(230)가 조도 100%인 경우에 공급되는 최대 전류 값(IMAX)의 약 40%의 전류를 출력하도록 제어 명령을 생성한다.
출력전류 조절부(230)는 위와 같은 제어 명령에 따라 조명(10)에 제공되는 전류의 크기를 조절하여 출력하며, 이에 따라 사용자가 원하는 대로 최대 조도의 40%에 해당하는 조도를 제공할 수 있게 된다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 시스템 및 조명 제어 방법은 교류전원에 입력된 제어 신호의 도통각 크기를 이용하여 제어 정보를 전달한다.
제어 정보마다 정해진 특정 도통각 크기가 있으며, 제어신호 생성장치(100)가 교류전원의 반주기 기간 동안 영전위를 기준으로 교류전원을 90도 이내로 차단하여 특정 도통각 크기를 갖는 제어 신호를 교류신호에 입력하고, 조명제어장치(200)는 이러한 제어 신호의 도통각 크기를 센싱하고 이에 대응하는 전류값을 출력하도록 조절함으로써 사용자가 원하는 대로 조명을 제어할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 시간 정보가 아닌 도통각 크기를 정보 전달의 수단으로 사용함으로써 조명에 공급되는 교류전원의 주파수가 변경될 경우에도 각 제어부에 저장되어 있는 정보를 그대로 활용할 수 있어 더욱 유용하다.
그러나 이러한 본 발명에 따른 조명 제어 시스템 및 방법은 아주 짧은 시간 동안 교류전원 파형을 변형시켜 제어신호를 입력하기 때문에 사용자가 의도하지 않은 순간 정전 등으로 교류전원의 파형에 변화가 발생했을 때 이를 조명 제어 신호로 잘못 인식할 가능성도 있다. 따라서 제어신호를 입력할 때 이것이 조명 제어신호임을 확인하는 확인코드를 추가로 입력하는 것이 보다 바람직하다.
이러한 확인코드 입력 방법은 제어 신호를 2번 연속으로 입력하거나 약속된 임의의 지점에 교류전원을 순간 차단하는 방법으로 입력할 수 있다.
상기 약속된 임의의 지점은 제어 신호가 입력된 반주기의 다음 반주기가 시작되는 영전위 지점을 시작으로 제어신호와 마찬가지로 90도 이내로 교류전원의 위상을 제어하는 것이 바람직하며, 확인코드가 특정 도통각을 갖도록 할 수도 있다.
지금까지 도 3 내지 도 7을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 시스템 및 방법으로 조도를 조절하는 것에 대해 예시적으로 설명하였으나 본 발명에 따른 조명 제어 시스템 및 방법으로 제어될 수 있는 조명 제어 정보는 조도에 한정되지 않으며, 조명의 색온도, 색상과 같이 출력 전류값을 조절하여 조절할 수 있는 모든 정보가 본 발명에 따른 시스템 및 방법으로 제어될 수 있다.
즉, 입력부(110)가 조명의 색상 또는 색온도를 선택할 수 있는 버튼을 구비하고, 위상 제어부(120)에 특정 색상 또는 색온도에 대응하는 도통각 정보가 저장되어 있으면 입력된 색상 또는 색온도 제어 정보에 대응하는 도통각 크기를 갖는 제어 신호를 교류전원에 입력할 수 있다.
또한 전류 제어부에 각 도통각 크기에 따른 전류 제어 정보가 저장되어 있으면 조명제어장치(200)가 제어 신호의 도통각 크기를 센싱하여 매칭되는 전류 제어 정보를 출력함으로써 조명의 색상 또는 색온도를 사용자가 원하는 대로 제어할 수 있다.
즉, 조명(엘이디램프)이 레드(R), 그린(G), 블루(B) LED칩을 포함하여 구성되어 있을 경우 전류 제어부(250)에는 특정 도통값에 따라 각 LED칩으로 공급되어야 할 전류를 조절하여 조명을 사용자가 원하는 색상 또는 색온도로 제어할 수 있다.
또한 조명(엘이디램프)이 서로 다른 색온도의 백색광을 방출하는 복수의 LED칩으로 구성되어 있을 경우에도 각 LED칩으로 공급되는 전류를 제어하여 사용자가 원하는 색온도로 조명을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예와 달리 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 제어 시스템 및 조명 제어 방법은 교류전원에 복수 개의 제어신호를 입력함으로써 서로 다른 종류의 조명 제어 정보를 전달하여 조명을 다양하게 제어할 수도 있다.
예를 들어 조명의 색상 중에 붉은색(색상 1)만 조도를 80%로 변경하고 싶은 사용자가 도 8에 도시된 바와 같은 입력부(110)를 통해 사용자 제어 정보를 입력하면, 위상 제어부(120)에는 도 9에 도시된 바와 같이 조명 제어 정보의 종류에 따라 사용자 제어 정보에 대응하는 도통각 크기에 대한 정보가 저장되어 있어 위상 제어부는 저장된 정보를 이용하여 색상 1에 대응하는 도통각 100도와 조도 80%에 대응하는 도통각 150도를 찾고, 스위칭 소자부가 이러한 도통각을 갖는 2개의 제어 신호(도 10 참조)를 순서대로 교류전원에 입력한다.
이러한 제어 신호는 조명제어장치(200)의 도통각 측정부(240)에 의해 측정되어 100도, 150도라는 도통각 크기 정보가 전류 제어부(250)로 전달된다.
전류 제어부(250)는 100도라는 도통각 정보를 통해 색상 1에 해당하는 전류 제어 정보(예를 들어 레드 LED칩 전류 IMax)와 150도라는 도통각 정보를 통해 조도 80%에 해당하는 전류 제어 정보(0.8×IMAX)를 이용하여 출력전류 조절부(230)가 레드 LED칩에만 최대 전류의 약 80%의 전류를 출력하도록 제어 명령을 생성한다.
출력전류 조절부(230)는 위와 같은 제어 명령에 따라 조명(10)에 제공되는 전류를 조절하여 출력하며, 이에 따라 사용자가 원하는 대로 색상 1의 LED만 조도 80%로 변경할 수 있게 된다.
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 제어 시스템 및 방법에서는 제어신호의 순서(예를 들어 제어신호 1은 색상정보, 제어신호 2는 조도정보)에 따라 제어 신호가 어떠한 종류의 조명 제어 정보를 전달하는 신호인지를 파악할 수 있다. 따라서 위상 제어부(120)와 전류 제어부(250)에는 조명 제어 정보의 종류에 따른 제어신호 순서를 저장되어 있으며, 위상 제어부는 저장된 순서에 따라 제어 신호를 발생시키고, 전류 제어부는 저장된 순서에 따라 제어 신호를 해석한다.
이와 같이 복수 개의 제어 신호를 연속하여 입력하는 경우 순간 정전이 되는 등 교류전원의 파형 변화가 발생했을 때라도 90도이상 180도미만의 도통각을 갖는 반주기 신호가 연속하여 발생할 가능성이 낮으므로 앞서 설명한 확인코드를 입력하지 않더라도 교류전원의 파형 변화가 발생했을 때 이를 조명 제어 신호로 잘못 인식할 가능성은 낮다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 제어 시스템 및 조명 제어 방법은 같은 전원선을 통해 연결되는 복수 개의 조명을 그룹별로 제어할 수도 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 제어 시스템의 시스템 구성도가 도 11에 도시되어 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 제어 시스템은 벽에 설치된 하나의 제어신호 생성장치(100)와 각각의 조명에 설치된 복수 개의 조명제어장치(200)로 이루어져 있다.
상기 제어신호 생성장치(100)는 복수 개의 조명 중 특정 그룹(제1 그룹 조명)의 조명을 색상 1의 조도 40%로 제어하고자 하는 사용자 제어 정보가 입력되면 도 12와 같이 4개의 제어신호(제어신호 1(그룹 정보), 제어신호 2(색상정보), 제어신호 3(조도정보), 제어신호4(확인코드))를 교류전원에 입력한다.
각각의 조명제어장치(200)는 제어신호 생성장치(100)로부터의 신호를 수신하고 제어신호 1의 도통각 크기 정보(FA1)가 자신이 속한 그룹을 의미하고 있는지 여부를 판단하고 그에 따라 출력전류를 조절한다.
즉, 제1 그룹 조명은 제어신호 1이 자신의 그룹을 지정하고 있음을 확인하고 제어신호 2, 3의 도통각 크기 정보(FA2, FA3)에 따라 전류 제어 정보를 찾고 이에 따라 출력전류를 조절하여 색상 1의 조도 40%로 조명의 색상과 조도를 조절하며, 제2 그룹 조명은 제어신호 1의 도통각 크기 정보를 이용하여 제어신호 1이 자신의 그룹을 지정하고 있지 않은 것으로 판단하고 현재의 상태를 유지한다.
위와 같은 그룹 정보 확인을 위해 각각의 조명제어장치에는 그룹 구분 스위치(260)가 포함되어 있으며, 전류 제어부(250)는 그룹 구분 스위치(260)로부터의 그룹 정보를 이용하여 자신의 그룹을 확인할 수 있고 사용자는 각 조명제어장치(200)의 그룹 구분 스위치를 조정하여 복수 개 조명의 그룹을 자신이 원하는 대로 변경할 수 있다.
그룹 제어를 할 경우 선택된 그룹에 해당하는 조명만 제어가 되므로 위와 같이 복수 개의 제어신호 중 첫 번째 제어신호를 통해 그룹 정보를 전달하는 것이 가장 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.
또한 본 발명의 방법에 따라 여러 가지 종류의 조명제어정보를 복수 개의 제어 신호를 통해 전달할 수 있으나 신호의 안정성을 위해 2주기 이하의 짧은 기간 동안 위상을 제어하여 제어 신호를 입력하는 것이 바람직하며, 앞서 설명한 바와 같이 하나의 제어 신호를 입력하기 위해 반주기 내의 위상 제어 범위는 90도 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
지금까지 본 발명에 따른 전력선을 이용한 조명 제어 시스템 및 조명 제어 방법을 첨부된 도면을 참조로 구체적인 실시 예로 한정되게 설명하였으나 이는 하나의 실시 예일 뿐이며, 첨부된 특허청구범위에서 청구된 발명의 사상 및 그 영역을 이탈하지 않으면서 다양한 변화 및 변경이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
10 : 조명(엘이디 램프) 100 : 제어 신호 생성 장치
110 : 입력부 120 : 위상 제어부
130 : 영전위 검출부 140 : 스위칭 소자부
150 : 전원부 200 : 조명 제어 장치
210 : 교류/직류 변환부 220 : 제어 전원부
230 : 출력전류 조절부 240 : 도통각 측정부
250 : 전류 제어부 260 : 그룹 구분 스위치

Claims (7)

  1. 입력된 사용자 제어 정보에 따라 제어신호를 조명에 공급되는 교류전원에 입력하는 제어신호 생성장치; 및
    상기 교류전원에서 입력된 상기 제어신호를 감지하고 제어신호에 대응하는 전류 제어 정보에 따라 조명으로 출력되는 전류를 제어하는 조명제어장치;
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 제어신호 생성장치는 복수의 사용자 제어 정보에 대응하는 복수의 도통각 크기 정보를 저장하고 있으며, 상기 제어신호가 상기 입력된 사용자 제어 정보에 대응하는 도통각 크기를 갖도록 상기 교류전원을 90도 이내로 차단하여 상기 제어신호를 입력하고,
    상기 조명제어장치는 상기 복수의 도통각 크기 정보에 대응하는 복수의 전류 제어 정보를 저장하고 있으며, 감지된 제어신호의 도통각 크기에 대응하는 전류 제어 정보에 따라 조명으로 출력되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어신호 생성장치는 조명 제어 정보의 종류에 따라 복수의 사용자 제어 정보에 대응하는 복수의 도통각 크기 정보와 조명 제어 정보의 종류에 따른 제어신호 순서에 대한 정보를 저장하고 있고,
    상기 조명제어장치는 조명 제어 정보의 종류에 따라 복수의 도통각 정보에 대응하는 복수의 조명 제어 정보와 조명 제어 정보의 종류에 따른 제어신호 순서에 대한 정보를 저장하고 있으며,
    상기 사용자 제어 정보에 2종류 이상의 조명 제어 정보가 포함된 경우 상기 제어신호 생성장치는 사용자 입력 정보에 대응하는 상기 제어신호 순서로 2이상의 상기 제어신호를 연속으로 입력하고,
    상기 조명제어장치는 2이상의 상기 제어신호의 순서에 따라 조명 제어 정보의 종류를 식별하고, 조명 제어 정보의 종류 및 도통각 크기에 대응하는 전류 제어 정보에 따라 조명을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어신호 생성장치는 상기 제어신호를 트라이악을 이용하여 입력하고, 상기 제어신호를 입력하지 않는 경우에는 상기 트라이악과 병렬로 연결된 릴레이를 통해 상기 교류전원을 공급하는 스위칭 소자부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 제어신호 중 하나는 그룹 정보에 대한 제어신호이고,
    상기 조명제어장치는 같은 전원선을 통해 연결되는 복수 개의 조명에 각각 구비되어 있으며, 상기 그룹 정보가 자신이 연결된 조명이 속한 그룹을 의미하는 경우에만 자신이 연결된 조명을 상기 전류 제어 정보에 따라 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 제어 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 제어신호 중 하나는 확인코드이며,
    상기 조명제어장치는 상기 확인코드가 확인되는 경우에만 상기 전류 제어 정보에 따라 조명을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 제어 시스템.
  6. 조명에 공급되는 교류전원의 반주기 기간 동안 영전위를 기준으로 교류전원을 90도 이내로 차단하여 입력된 사용자 제어 정보에 대응하는 미리 결정된 도통각을 갖는 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호의 도통각 크기를 감지하여 감지된 도통각 크기에 대응하는 전류 제어 정보에 따라 전류를 출력함으로써 상기 사용자 제어 정보에 따라 조명을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 제어 방법.
  7. 조명에 공급되는 교류전원의 반주기 기간 동안 영전위를 기준으로 교류전원을 90도 이내로 차단하여 입력된 사용자 제어 정보에 대응하는 미리 결정된 도통각을 갖는 복수 개의 제어신호를 순차적으로 생성하고, 상기 복수 개의 제어신호의 도통각 크기를 순서대로 감지하며, 감지된 복수 개의 제어신호의 순서에 따라 제어신호의 종류를 식별하고, 식별된 제어신호의 종류 및 도통각 크기에 대응하는 전류 제어 정보에 따라 전류를 출력함으로써 상기 사용자 제어 정보에 따라 조명을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 제어 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160121138A (ko) * 2015-04-10 2016-10-19 주식회사 루닉스 발광다이오드 조명용 전류 제어장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002082726A (ja) 2000-06-27 2002-03-22 Toshiba Lighting & Technology Corp 位相制御装置、調光器および調光照明システム
JP2008181790A (ja) 2007-01-25 2008-08-07 Matsushita Electric Works Ltd 位相制御装置
JP2009026544A (ja) 2007-07-18 2009-02-05 Showa Denko Kk Ｌｅｄ用調光装置及びｌｅｄ照明装置
JP2009123507A (ja) 2007-11-14 2009-06-04 Panasonic Electric Works Co Ltd 照明装置およびそれを用いた照明器具

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002082726A (ja) 2000-06-27 2002-03-22 Toshiba Lighting & Technology Corp 位相制御装置、調光器および調光照明システム
JP2008181790A (ja) 2007-01-25 2008-08-07 Matsushita Electric Works Ltd 位相制御装置
JP2009026544A (ja) 2007-07-18 2009-02-05 Showa Denko Kk Ｌｅｄ用調光装置及びｌｅｄ照明装置
JP2009123507A (ja) 2007-11-14 2009-06-04 Panasonic Electric Works Co Ltd 照明装置およびそれを用いた照明器具

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160121138A (ko) * 2015-04-10 2016-10-19 주식회사 루닉스 발광다이오드 조명용 전류 제어장치
KR101682932B1 (ko) * 2015-04-10 2016-12-06 주식회사 루닉스 발광다이오드 조명용 전류 제어장치

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