KR102071596B1 - Led 색온도 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의하면, 다수개의 LED가 발광 제어되는 LED조명장치와, 주변의 밝기 변화에 따라 일몰과 일출을 감지하고 일몰시부터 일출시까지 LED의 색온도가 설정 시간이나 간격에 따라 변화되도록 하는 제어정보를 LED조명장치에 제공하는 LED색온도제어장치를 포함하고, LED색온도제어장치는, LED조명장치에 제어신호가 제공되도록 하는 LED연결부; 주변의 밝기 변화 정보를 수신하고 일몰과 일출 상태를 감지하는 조도감지판단부; 조도감지판단부로부터 일몰이 감지된 후 일몰 후부터 자정까지의 구간 및 자정부터 일출까지의 구간 동안의 조색에 대한 색온도정보를 생성하는 색온도정보생성부; 및 상기 색온도정보를 토대로 LED의 밝기와 색온도에 대한 제어신호를 생성하는 제어신호생성부를 포함하며, LED조명장치는, LED색온도제어장치에 연결되는 연결부; 연결부에 연결되며 발광 동작되는 다수개의 LED를 포함하는 LED발광부; 및 LED에 연결 설치되고 상기 제어신호를 이용하여 LED의 발광을 제어하는 발광제어부를 포함하는 LED 색온도 제어 시스템이 제공된다.

Description

LED 색온도 제어 시스템 및 그 방법{LED color temperature controlling system and method thereof}
본 발명은 LED 색온도 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 주변의 밝기 변화를 토대로 일몰과 일출을 판단하고 일몰시부터 일출시까지 설정 시간이나 간격에 따라 LED가 인간친화적인 색온도로 변화되도록 하여 심미감을 향상시키고 광고효과를 극대화시킬 수 있는 LED 색온도 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, LED는 소형으로 제작이 가능하고 수명이 길며 저전력 고효율을 가질 뿐만 아니라 백열등 등의 일반적인 조명으로 구현하기 힘든 어렵고 다양한 색상을 구현할 수 있어, 최근 효율이 증가한 LED 패널이나 LED 조명과 같은 LED를 이용한 조명장치 등이 시판되면서 기존의 광고용 간판등이나 조명시장에 변화를 줄 수 있는 신소재 발광 재료로 각광받고 있다.
이러한 LED조명장치는, 구동회로만 있으면 다양한 색상으로 변화시키면서 구동 가능한 장점을 가지지만, 단순히 정해진 시간에 해당 색상과 구동방식에 의해 주기적으로 LED가 점멸 동작하여 LED 조명의 색상이 변화하도록 하고 있다.
즉, 종래의 LED조명장치는, 단순히 시간에 따라 평균적이고 고정적인 조도나 색온도를 가지기 때문에, 조도나 색온도 변화보다 조명장치가 설치된 장소의 현재 주변 밝기 변화에 따라 민감하게 반응하는 인간의 감성을 자극하지 못하고 또한, 이로 인하여 간판등에 적용시 높은 주목도(注目度)를 가지지 못하여 광고효과가 저하되는 문제점이 있다.
(특허문헌 0001) 등록특허 제10-1606083호
(특허문헌 0002) 공개특허 제10-2014-0147226호
따라서 본 발명의 목적은 주변의 밝기 변화를 토대로 일몰과 일출을 판단하고 일몰시부터 일출시까지 설정 시간이나 간격에 따라 LED가 인간친화적인 색온도로 변화되도록 하여 간판등에 적용시 심미감을 향상시키고 광고효과를 극대화시킬 수 있는 LED 색온도 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 일몰후부터 일출시까지 벌레퇴치용 색온도를 발생시켜 조명장치 또는 간판등이 위치된 주변에 벌레가 접근하는 것을 최소화할 수 있는 LED 색온도 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이를 위하여, 본 발명에 의하면, 다수개의 LED가 발광 제어되는 LED조명장치와, 주변의 밝기 변화에 따라 일몰과 일출을 감지하고 일몰시부터 일출시까지 LED의 색온도가 설정 시간이나 간격에 따라 변화되도록 하는 제어정보를 LED조명장치에 제공하는 LED색온도제어장치를 포함하고, LED색온도제어장치는, LED조명장치에 제어신호가 제공되도록 하는 LED연결부; 주변의 밝기 변화 정보를 수신하고 일몰과 일출 상태를 감지하는 조도감지판단부; 조도감지판단부로부터 일몰이 감지된 후 일몰 후부터 자정까지의 구간 및 자정부터 일출까지의 구간 동안의 조색에 대한 색온도정보를 생성하는 색온도정보생성부; 및 상기 색온도정보를 토대로 LED의 밝기와 색온도에 대한 제어신호를 생성하는 제어신호생성부를 포함하며, LED조명장치는, LED색온도제어장치에 연결되는 연결부; 연결부에 연결되며 발광 동작되는 다수개의 LED를 포함하는 LED발광부; 및 LED에 연결 설치되고 상기 제어신호를 이용하여 LED의 발광을 제어하는 발광제어부를 포함하는 LED 색온도 제어 시스템이 제공된다.
여기서, 조도감지판단부는, 조도감지센서로부터 LED조명장치의 주변 밝기 정보를 전달받고, 상기 주변 밝기 정보를 미리 설정된 조도 테이블과 비교하여 일몰 및 일출 여부를 판단하며, 일몰의 판단시 해당 주변 밝기 정보가 발생된 측정 시간을 조도 테이블의 계절별 일몰 시간과 비교하여 일출 예상 시간을 추출하는 것이 바람직하다.
또한, 색온도정보생성부는, 일몰 후부터 자정까지의 구간에는, 조도감지판단부로부터 일몰이 감지된 후, 일몰 30분 후부터 일몰 후 50분까지의 시간 동안에는 색온도가 3,500K부터 4,000K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 85%부터 90%까지 점차적으로 밝아지도록 하고, 일몰 50분 후부터 일몰 후 70분까지의 시간 동안에는 색온도가 4,000K부터 5,000K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 90%부터 100%까지 점차적으로 밝아지도록 하며, 일몰 70분 후부터 일몰 후 90분까지의 시간 동안에는 색온도가 5,000K부터 5,700K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고, 일몰 90분 후부터 일몰 후 110분까지의 시간 동안에는 색온도가 5,700K부터 6,500K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하며, 일몰 110분 후부터 자정까지의 시간 동안에는 6,500K의 색온도와 100%의 밝기를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 색온도정보생성부는, 자정부터 일출때까지의 구간에는, 자정부터 일출 110분 전까지의 시간 동안에는 6,500K의 색온도와 100%의 밝기를 가지는 상태에서, 일출 110분 전부터 일출 90분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 6,500K부터 5,700K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고, 일출 90분 전부터 일출 70분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 5,700K부터 5,000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하며, 일출 70분 전부터 일출 50분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 5,000K부터 4,000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고, 일출 50분 전부터 일출 30분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 4,000K부터 3,5000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%부터 90%까지 점차적으로 어두워지도록 하며, 일출 30분 전부터 일출까지의 시간 동안에는 3,5000K의 색온도를 가지는 상태에서 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 90%부터 85%까지 점차적으로 어두워지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 LED 색온도 제어 시스템은, LED조명장치의 각 LED를 ID별로 설정 구분하는 ID설정부 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 LED 색온도 제어 시스템은, 벌레퇴치용 색온도를 발생시키는 해충저감용 색온도정보생성부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면, 주변의 밝기 변화를 토대로 일몰과 일출을 판단하고 일몰시부터 일출시까지 설정 시간이나 간격에 따라 LED가 인간친화적인 색온도로 변화되도록 하여 간판등에 적용시 심미감을 향상시키고 광고효과를 극대화시킬 수 있다.
또한, 일몰후부터 일출시까지 벌레퇴치용 색온도를 발생시켜 조명장치 또는 간판등이 위치된 주변에 벌레가 접근하는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 색온도 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 LED 색온도 제어 시스템에 있어서 LED 색온도 제어장치의 구성을 나타낸 도면;
도 3은 도 1의 LED 색온도 제어 시스템에 있어서 일몰시 LED 색온도 제어장치에 의해 제어되는 색온도에 따른 조명색 변화를 나타낸 그래프;
도 4는 도 1의 LED 색온도 제어 시스템에 있어서 일출시 LED 색온도 제어장치에 의해 제어되는 색온도에 따른 조명색 변화를 나타낸 그래프;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 색온도 제어 방법을 나타낸 제어흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 색온도 제어 시스템은, 해당 구조물에 직접 설치 구성되거나 간판구조체의 내부에 발광을 위해 구성되며 다수개의 LED가 발광 제어되는 구성을 가지는 LED조명장치(100)와, 주변의 밝기 변화에 따라 일몰과 일출을 감지하고 일몰시부터 일출시까지 LED의 색온도가 설정 시간이나 간격에 따라 변화되도록 하는 제어정보를 LED조명장치(100)에 제공하는 LED색온도제어장치(200) 등을 포함한다.
LED조명장치(100)는, 해당 구조물에 직접 설치되어 간판의 기능을 제공하거나 별도의 간판구조체의 내부에 발광을 위해 구성되며 다수개의 LED를 포함하고 LED색온도제어장치(200)로부터 공급되는 제어정보에 의해 LED가 발광 제어되도록 하는 수단으로서, LED색온도제어장치(200)에 연결되는 연결부(110), 연결부(110)로부터 연장된 전원라인 및 통신라인에 연결되고 발광 동작되는 다수개의 LED(121)를 포함하는 LED발광부(120) 및 LED(121)들에 연결되고 통신라인을 통해 제공되는 LED색온도제어장치(200)의 제어신호를 이용하여 LED(121)의 발광을 제어하는 발광제어부(130) 등을 포함한다.
연결부(110)는, LED조명장치(100)와 후술된 LED색온도제어장치(200)가 전기적으로 접속되도록 하는 수단으로서, 유/무선 방식으로 제어신호를 전송받는 구조를 가질 수도 있다.
LED발광부(120)는, 공지의 LED패널구조를 가질 수 있으며, 보다 바람직하게는, 다수개의 LED(121)들이 각각의 식별정보를 가지는 것을 통하여, 개별적인 제어신호에 의해 제어될 수도 있다.
또한, LED발광부(120)는, 다수개의 LED(121)들로부터 발광된 빛이 외부로 균일하게 투과되도록 하여 광균일도가 향상되도록 하는 확산층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 확산층은, LED(121)들로부터 발광된 빛이 외부로 균일하게 투과되도록 하여 광균일도가 향상되도록 하는 확산수단으로, 투명판에 LED(121)들이 실장되는 경우에는 PC, PMMA, 아크릴, 에폭시, PET 또는 멜라민 수지와 같은 약 5mm 정도의 두께의 투명한 광투과성판넬로 구성되어 부착되고, LED(121)들이 트리 램프 타입으로 구성될 경우에는 램프의 투광커버로 구성될 수 있으며, 이때, LED(121)들에 대응되는 위치에 빛의 확산 또는 직광을 위해 소정 크기로 형성되는 확산및직광렌즈를 포함한다.
또한, 확산및직광렌즈는, LED(121)로부터 발광되는 빛이 정면을 향하여 집광됨과 동시에 좌우측면을 향해 확산되어 주시성과 광륜(光倫) 또는 무리(Halo) 현상이 극대화되어 심미감이 향상되도록 하기 위한 수단으로서, 절구통 형상을 가지는 본체, 본체의 내부에 측면에서 볼 때 제1캐비티와 제2캐비티가 와인잔에 대응된 형상으로 연통 형성되는 캐비티, 제1캐비티가 형성된 본체의 상측부 외주면과 제2캐비티가 형성된 본체의 하측부 내주면 중 적어도 어느 하나에 도포되는 반사층 및 본체의 상측부와 하측부 사이와 캐비티에 충전되는 충전재 등을 포함한다.
이에, 확산및직광렌즈에 의하면, LED(121)로부터 발광되는 빛의 일부는 직광 출사되고 일부는 측광 출사 및 배광 출사됨으로써, 근거리와 원거리에서도 향상된 주시성과 새로운 심미감을 가지도록 할 수 있다.
따라서 확산층에 의하면, LED(121)들로부터 발광된 빛이 외부로 균일하게 투과되도록 하여 광균일도가 향상되도록 할 수 있다.
발광제어부(130)는, 통신라인을 통해 제공되는 LED색온도제어장치(200)의 제어신호를 이용하여 LED(121)의 발광을 제어하는 수단으로서, LED(121)의 동작 전류와 펄스폭 변조를 통하여 일정한 듀티비를 발생시켜 LED(121)를 개별적으로 또는 일괄적으로 발광시키는 구동모듈 등을 포함한다.
LED색온도제어장치(200)는, 주변의 밝기 변화에 따라 일몰과 일출을 감지하고 일몰시부터 일출시까지 LED의 색온도가 설정 시간이나 간격에 따라 변화되도록 하는 제어정보를 LED조명장치(100)에 제공하는 수단으로서, 크게, LED조명장치(100)에 제어신호가 제공되도록 하는 LED연결부(210), 조도감지센서로부터 주변의 밝기 변화 정보를 수신하고 일몰과 일출 상태를 감지하는 조도감지판단부(230), 조도감지판단부(230)로부터 일몰이 감지된 후 일몰 후부터 자정까지의 구간 및 자정부터 일출까지의 구간 동안의 조색에 대한 색온도정보를 생성하는 색온도정보생성부(240) 및 상기 색온도정보를 토대로 LED(121)들의 밝기와 색온도에 대한 제어신호를 생성하는 제어신호생성부(250) 등을 포함한다.
LED연결부(210)는, LED조명장치(100)가 접속되는 경우 제어신호가 제공되도록 하는 연결수단으로서, 보다 바람직하게는, LED조명장치(100)의 LED(121)에 동작전원이 함께 제공되도록 하며, 복수개의 LED조명장치(100)가 연결되도록 복수개의 연결포트를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, LED연결부(210)는, LED조명장치(100)에 공지의 무선 방식 구조로 접속되어 제어신호를 제공하는 구성을 가질 수도 있다.
조도감지판단부(230)는, LED조명장치(100)의 LED(121)들이 일몰후, 자정 및 일출전까지 인간친화적인 색온도와 밝기로 제어되도록 하기 위해 주변의 밝기 변화 정보를 감지하는 수단으로서, LED조명장치(100) 또는 그 주변에 설치된 공지의 조도감지센서(미도시)로부터 LED조명장치(100)의 주변 밝기 정보를 전달받으며, 상기 주변 밝기 정보를 미리 설정된 조도 테이블과 비교하여 일몰 및 일출 여부를 판단한다.
여기서, 조도감지판단부(230)는, 일몰의 판단시 해당 주변 밝기 정보가 발생된 측정 시간을 조도 테이블의 계절별 일몰 시간과 비교하는 것이 바람직하며, 이를 통하여, 별도로 일출에 대한 판단을 하지 않고도 일출 예상 시간을 조도 테이블로부터 추출 판단하여 후술된 색온도정보생성부(240)의 자정부터 일출전까지의 구간 동안의 색온도정보의 생성을 가능하게 하는 것이 바람직하다.
색온도정보생성부(240)는, 일몰이 감지된 후 일몰 후부터 자정까지의 구간 및 자정부터 일출까지의 구간 동안의 조색에 대한 색온도정보를 생성하는 수단으로서, LED(121)들이 일몰 후부터 자정까지의 구간과 자정부터 일출시까지의 구간 동안 설정 시간이나 간격에 따라 조색의 파장과 밝기의 변화를 가능하게 하는 색온도정보를 생성한다.
여기서, 색온도정보는, 일몰 후부터 자정까지의 구간에는, 일예로, 조도감지판단부(230)로부터 일몰이 감지된 후, 일몰 30분 후부터 일몰 후 50분까지의 시간 동안에는 색온도가 3,500K부터 4,000K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 85%부터 90%까지 점차적으로 밝아지도록 하고, 일몰 50분 후부터 일몰 후 70분까지의 시간 동안에는 색온도가 4,000K부터 5,000K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 90%부터 100%까지 점차적으로 밝아지도록 하며, 일몰 70분 후부터 일몰 후 90분까지의 시간 동안에는 색온도가 5,000K부터 5,700K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고, 일몰 90분 후부터 일몰 후 110분까지의 시간 동안에는 색온도가 5,700K부터 6,500K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하며, 일몰 110분 후부터 자정까지의 시간 동안에는 6,500K의 색온도와 100%의 밝기를 가지도록 할 수 있다.
이때, 상기 색온도정보에 있어서, 시간대별 색온도는 조도가 낮은 경우에는 높은 색온도를 제공하고 조도가 높은 경우에는 낮은 색온도를 제공하며, 일예로, 3,500K의 색온도를 통해 조도가 높은 상태에 해당되는 저녁 노을이 발생되는 하늘의 색상과 유사한 적색에 가까운 조명을 제공하고, 6,500K까지 점차 증가되는 색온도를 통해 조도가 낮아지는 상태에 해당되는 어두운 밤 하늘의 색상에 반대되는 백색에 가까운 조명을 제공하여, 사람의 감성을 자극할 수 있다.
또한, 일몰 30분 후부터 일몰 70분까지의 시간 동안에는 주변의 밝기가 어두운 상태가 아니므로 조명의 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 85%부터 100%까지의 밝기로 점차 밝아지도록 하여 전력소모를 절감할 수 있다.
한편, 색온도정보는, 자정부터 일출때까지의 구간에는, 일예로, 자정부터 일출 110분 전까지의 시간 동안에는 6,500K의 색온도와 100%의 밝기를 가지는 상태에서, 일출 110분 전부터 일출 90분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 6,500K부터 5,700K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고, 일출 90분 전부터 일출 70분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 5,700K부터 5,000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하며, 일출 70분 전부터 일출 50분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 5,000K부터 4,000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고, 일출 50분 전부터 일출 30분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 4,000K부터 3,5000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%부터 90%까지 점차적으로 어두워지도록 하며, 일출 30분 전부터 일출까지의 시간 동안에는 3,5000K의 색온도를 가지는 상태에서 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 90%부터 85%까지 점차적으로 어두워지도록 할 수 있다.
이때, 상기 색온도정보에 있어서, 시간대별 색온도는 조도가 낮은 경우에는 높은 색온도를 제공하고 조도가 높은 경우에는 낮은 색온도를 제공하며, 일예로, 6,500K부터 점차 감소되는 색온도를 통해 조도가 높아지는 상태에 해당되는 어두운 밤 하늘의 색상에 반대되는 백색에 가까운 조명을 제공하고, 3,500K의 색온도를 통해 조도가 높은 상태에 해당되는 동이 트기 시작하는 하늘의 색상과 유사한 적색에 가까운 조명을 제공하여, 사람의 감성을 자극할 수 있다.
또한, 일출 50분 전부터 일출까지의 시간 동안에는 주변의 밝기가 어두운 상태가 아니므로 조명의 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%부터 85%까지의 밝기로 점차 어두워지도록 하여 전력소모를 절감할 수 있다.
제어신호생성부(250)는, 상기 색온도정보를 토대로 LED(121)의 색온도와 밝기 및 동작 시간에 대응된 제어신호를 최종적으로 생성하는 수단으로서, 상기 색온도정보를 제어신호로 변환한 후 LED연결부(210)를 통해 LED조명장치(100)에 제공한다.
한편, 본 발명에 있어서, LED색온도제어장치(200)는, LED조명장치(100)의 각 LED(121)들을 ID별로 설정 구분하는 ID설정부(220)를 더 포함한다.
여기서, ID설정부(220)는, LED조명장치(100)의 연결시 다수개의 LED(121) 각각에 ID를 부여하고 이에 대한 ID정보를 생성 및 관리하는 수단으로서, 일예로, 하나의 LED조명장치(100)에 대하여 100개의 LED(121)가 실장된 상태라면, 각각의 LED(121)들에 대하여 행렬 또는 일렬 방식으로 ID1, ID2, ID3,......, ID98, ID99 및 ID100으로 고유한 ID를 부여하고 이에 대한 ID정보를 생성하여, 색온도정보생성부(240)와 제어신호생성부(250)에 의해 LED(121) 각각에 대한 색온도정보와 제어신호가 생성되도록 할 수 있고, 이에, LED(121)들의 다양한 발광 동작 제어를 통하여 보다 색다른 심미감이 제공되도록 할 수 있다.
여기서, 상기 ID정보 생성 방식은 공지의 방식에 의해 이루어질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에 따른 LED색온도제어장치(200)는, 벌레퇴치용 색온도를 발생시켜 LED조명장치(100)가 위치된 주변에 벌레가 접근하는 것을 억제할 수 있는 해충저감용 색온도정보생성부(260)를 더 포함한다.
해충저감용 색온도정보생성부(260)는, 일몰후 LED조명장치(100)의 조명에 의해 유인되는 하루살이나 모기 및 나방 등과 같은 해충을 퇴치하기 위하여 벌레가 기피하는 파장에 대응된 해충기피색온도정보를 생성하는 수단으로서, LED(121)의 ID들 중 일부에 해충기피색온도정보가 적용되도록 하여 일몰후부터 미리 설정된 파장에 대응된 색온도가 사람이 육안으로 인지하지 못하는 주파수 미만으로 표출되도록 하여 조명 기능 효과를 저해하지 않으면서도 벌레 기피 기능을 제공한다.
이를 위하여, 해충저감용 색온도정보생성부(260)에 의해 LED(121)로부터 표출되는 빛은, 600nm 내지 640nm의 파장을 가지고 15Hz 미만의 주파수를 가지는 것이 바람직하다.
여기서, 해충저감용 색온도정보생성부(260)는, 별도의 적외선열감지센서 등과 같은 해충탐지용센서수단을 통하여 해충이 감지되는 경우에만 벌레 기피용 색온도에 대응된 빛이 표출되도록 할 수 있다.
한편, 해충저감용 색온도정보생성부(260)는, 상기와 같은 해충탐지용센서수단을 구비하지 않고 조도감지판단부(230)로부터 일몰이 감지된 후 일정시간 보다 바람직하게는, 해충이 주로 활동하는 시간대인 일몰 직후부터 오후 10시 전후 및 일출 30분 전부터 일출까지의 시간대에만 벌레 기피용 색온도에 대응된 빛이 표출되도록 하여, 해충탐지용센서수단의 구성을 생략하고, 이에 따른 제조 비용 절감을 가능하게 할 수 있다.
또한, 해충저감용 색온도정보생성부(260)는, 조도감지판단부(230)의 계절별 일몰 시간을 토대로 해충이 활동하지 않는 계절인 여름을 제외한 계절에는 해충저감색온도정보를 생성하지 않을 수도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 색온도 제어 시스템에 의해 제어되는 색온도 제어에 대한 감성 평가를 구체적인 실시예를 통해 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 색온도 제어 시스템에 의해 색온도가 제어되는 LED조명장치를 실시예 1로 하고, 등록특허 10-0941765호에 따른 색온도 조절 방법에 의해 색온도가 제어되는 LED조명장치를 실시예 2로 하며, 등록특허 10-1746098호에 따른 색온도 가변형 LED조명장치를 실시예 3으로 하여, 상기 3개의 제품을 동일 장소에 설치하고 동일 시간 동안 각각의 구동 방식으로 조명을 실시하였으며, 이를 20대 내지 50대 사이의 성인 남녀 200명을 대상으로 하여, 각 LED조명장치의 색온도 변화에 따른 감성들을 기호도 또는 선호도에 따라 하나씩만 선택하도록 하고, 이를 하기 표 1에 나타내었다.
평가항목 `실시예1 실시예2 실시예3 합계
재미있다 160 23 17 200
독특하다 175 10 15 200
자연스럽다 127 31 42 200
안정감있다 156 21 23 200
부드럽다 180 12 8 200
따뜻하다 146 31 23 200
시원하다 134 36 30 200
Figure 112019039122630-pat00001
따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 색온도 제어 시스템은, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 기존의 색온도 제어 시스템에 따른 색온도 제어가 적용된 제품에 비해, 기호도가 더 높이 반영되는 것을 알 수 있으며, 이를 통하여 인간의 감성을 자극할 수 있는 조명 기능을 제공할 수 있음을 알 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 색온도 제어는, 조도가 낮아 어둡고 찬 느낌을 가질 때에는 색온도를 높게 하여 안정감 있고 따뜻한 기분이 들도록 할 수 있고, 조도가 높아 부자연스럽고 불쾌한 느낌을 가질 때에는 색온도를 낮게 하여 자연스럽고 시원한 기분이 들도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 색온도 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.
먼저, LED색온도제어장치(200)의 LED연결부(210)에 LED조명장치(100)가 전기적으로 접속되어 다수개의 LED(121)들 각각에 LED색온도제어장치(200)로부터 동작전원과 제어신호가 전달 가능하게 통신라인이 연결된다.
이후, 조도감지판단부(230)에 의해 주변의 밝기 정보에 따른 일몰과 일출이 감지된다.
이후, 조도감지판단부(230)에 의해 일몰이 감지되면 색온도정보생성부(240)에 의해 일몰이 감지된 후 일몰 후부터 자정까지의 구간 및 자정부터 일출까지의 구간 동안의 조색에 대한 색온도정보가 생성된다.
여기서, 색온도정보는, 일몰 후부터 자정까지의 구간에는, 일몰 30분 후부터 일몰 후 50분까지의 시간 동안에는 색온도가 3,500K부터 4,000K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 85%부터 90%까지 점차적으로 밝아지도록 하고, 일몰 50분 후부터 일몰 후 70분까지의 시간 동안에는 색온도가 4,000K부터 5,000K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 90%부터 100%까지 점차적으로 밝아지도록 하며, 일몰 70분 후부터 일몰 후 90분까지의 시간 동안에는 색온도가 5,000K부터 5,700K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고, 일몰 90분 후부터 일몰 후 110분까지의 시간 동안에는 색온도가 5,700K부터 6,500K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하며, 일몰 110분 후부터 자정까지의 시간 동안에는 6,500K의 색온도와 100%의 밝기를 가지도록 한다.
또한, 색온도정보는, 자정부터 일출때까지의 구간에는, 자정부터 일출 110분 전까지의 시간 동안에는 6,500K의 색온도와 100%의 밝기를 가지는 상태에서, 일출 110분 전부터 일출 90분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 6,500K부터 5,700K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고, 일출 90분 전부터 일출 70분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 5,700K부터 5,000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하며, 일출 70분 전부터 일출 50분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 5,000K부터 4,000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고, 일출 50분 전부터 일출 30분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 4,000K부터 3,5000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%부터 90%까지 점차적으로 어두워지도록 하며, 일출 30분 전부터 일출까지의 시간 동안에는 3,5000K의 색온도를 가지는 상태에서 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 90%부터 85%까지 점차적으로 어두워지도록 한다.
한편, 본 발명에 의하면, 조도감지판단부(230)에 의해 일몰이 감지되면 해충저감용 색온도정보생성부(260)에 의해 일몰후 LED조명장치(100)의 조명에 의해 유인되는 하루살이나 모기 및 나방 등과 같은 해충을 퇴치하기 위하여 벌레가 기피하는 파장에 대응된 해충기피색온도정보가 생성된다.
이후, LED색온도제어장치(200)는 제어신호생성부(250)를 통하여 상기 색온도정보 또는 해충기피색온도정보를 토대로 LED(121)의 색상, 밝기 및 온/오프 주기를 제어하기 위한 최종적인 제어신호를 생성한다.
이후, LED색온도제어장치(200)는 LED연결부(210)를 통하여 LED조명장치(100)에 동작전원과 제어신호가 전달되도록 하고, 이를 통하여 LED조명장치(100)의 LED(121)들이 발광제어부(130)에 의해 상기 제어신호에 대응되도록 해당 색상, 밝기 및 온/오프 시간으로 발광 제어되도록 한다.
여기서, LED색온도제어장치(200)는, ID설정부(220)를 통하여 다수개의 LED(121)들 각각에 대한 고유 ID를 부여할 수 있고, 이를 통하여, LED(121)들 각각의 색온도정보와 해충기피색온도정보에 대응된 제어신호가 발생되도록 하여, 조명 기능을 저해하지 않을 정도의 일부 LED(121)로부터만 해충기피색온도정보에 대응된 조명이 표출되도록 하는 것이 바람직하다.
이에, 상술한 바에 의하면, 주변의 밝기 변화를 토대로 일몰과 일출을 판단하고 일몰시부터 일출시까지 설정 시간이나 간격에 따라 LED가 인간친화적인 색온도로 변화되도록 하여 심미감을 향상시키고 광고효과를 극대화시킬 수 있다.
또한, 일몰후부터 일출시까지 벌레퇴치용 색온도를 발생시켜 조명장치가 위치된 주변에 벌레가 접근하는 것을 최소화할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (8)

  1. 다수개의 LED가 발광 제어되는 LED조명장치(100)와, 주변의 밝기 변화에 따라 일몰과 일출을 감지하고 일몰시부터 일출시까지 LED의 색온도가 설정 시간이나 간격에 따라 변화되도록 하는 제어정보를 LED조명장치(100)에 제공하는 LED색온도제어장치(200)를 포함하고,
    LED색온도제어장치(200)는,
    LED조명장치(100)에 제어신호가 제공되도록 하는 LED연결부(210);
    주변의 밝기 변화 정보를 수신하고 일몰과 일출 상태를 감지하는 조도감지판단부(230);
    조도감지판단부(230)로부터 일몰이 감지된 후 일몰 후부터 자정까지의 구간 및 자정부터 일출까지의 구간 동안의 조색에 대한 색온도정보를 생성하는 색온도정보생성부(240); 및
    상기 색온도정보를 토대로 LED(121)의 밝기와 색온도에 대한 제어신호를 생성하는 제어신호생성부(250)를 포함하며,
    LED조명장치(100)는,
    LED색온도제어장치(200)에 연결되는 연결부(110);
    연결부(110)에 연결되며 발광 동작되는 다수개의 LED(121)를 포함하는 LED발광부(120); 및
    LED(121)에 연결 설치되고 상기 제어신호를 이용하여 LED(121)의 발광을 제어하는 발광제어부(130)를 포함하고,
    색온도정보생성부(240)는,
    일몰 후부터 자정까지의 구간에는,
    조도감지판단부(230)로부터 일몰이 감지된 후,
    일몰 30분 후부터 일몰 후 50분까지의 시간 동안에는 색온도가 3,500K부터 4,000K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 85%부터 90%까지 점차적으로 밝아지도록 하고,
    일몰 50분 후부터 일몰 후 70분까지의 시간 동안에는 색온도가 4,000K부터 5,000K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 90%부터 100%까지 점차적으로 밝아지도록 하며,
    일몰 70분 후부터 일몰 후 90분까지의 시간 동안에는 색온도가 5,000K부터 5,700K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고,
    일몰 90분 후부터 일몰 후 110분까지의 시간 동안에는 색온도가 5,700K부터 6,500K까지 점차적으로 증가되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하며,
    일몰 110분 후부터 자정까지의 시간 동안에는 6,500K의 색온도와 100%의 밝기를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 LED 색온도 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 조도감지판단부(230)는,
    조도감지센서(미도시)로부터 LED조명장치(100)의 주변 밝기 정보를 전달받고,
    상기 주변 밝기 정보를 미리 설정된 조도 테이블과 비교하여 일몰 및 일출 여부를 판단하며,
    일몰의 판단시 해당 주변 밝기 정보가 발생된 측정 시간을 조도 테이블의 계절별 일몰 시간과 비교하여 일출 예상 시간을 추출하는 것을 특징으로 하는 LED 색온도 제어 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 색온도정보생성부(240)는,
    자정부터 일출때까지의 구간에는,
    자정부터 일출 110분 전까지의 시간 동안에는 6,500K의 색온도와 100%의 밝기를 가지는 상태에서,
    일출 110분 전부터 일출 90분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 6,500K부터 5,700K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고,
    일출 90분 전부터 일출 70분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 5,700K부터 5,000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하며,
    일출 70분 전부터 일출 50분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 5,000K부터 4,000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%를 가지도록 하고,
    일출 50분 전부터 일출 30분 전까지의 시간 동안에는 색온도가 4,000K부터 3,5000K까지 점차적으로 감소되도록 함과 동시에 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 100%부터 90%까지 점차적으로 어두워지도록 하며,
    일출 30분 전부터 일출까지의 시간 동안에는 3,5000K의 색온도를 가지는 상태에서 그 밝기가 최대밝기 100%를 기준으로 할 때 90%부터 85%까지 점차적으로 어두워지도록 하는 것을 특징으로 하는 LED 색온도 제어 시스템.
  5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    LED조명장치(100)의 각 LED(121)를 ID별로 설정 구분하는 ID설정부(220)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 색온도 제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    벌레퇴치용 색온도를 발생시키는 해충저감용 색온도정보생성부(260)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 색온도 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 해충저감용 색온도정보생성부(260)는,
    600nm 내지 640nm의 파장을 가지고 15Hz 미만의 주파수를 가지는 빛이 표출되도록 하는 것을 특징으로 하는 LED 색온도 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 해충저감용 색온도정보생성부(260)는,
    조도감지판단부(230)로부터 일몰이 감지된 후 일몰 직후부터 오후 10시 전후 및 일출 30분 전부터 일출까지의 시간대에만 동작되는 것을 특징으로 하는 LED 색온도 제어 시스템.
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