KR200176548Y1

KR200176548Y1 - 조명 제어장치

Info

Publication number: KR200176548Y1
Application number: KR2019990023685U
Authority: KR
Inventors: 채순범; 이주창
Original assignee: 주식회사라이팅콘트롤
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2000-04-15

Abstract

본 고안은 복수개의 조명등을 대상으로 점등과 소등은 물론, 조명의 밝기를 제어할 수 있도록 한 조명 제어장치에 관한 것이다.

본 고안은 복수의 조명등 전반에 대한 운용상태를 관리자가 확인할 수 있도록 통제센터를 마련하고, 그 통제센터에서 전체 조명등의 작동상태를 표시 및 제어하는 조명 제어장치에 있어서, 상기 통제센타와 일대일 통신을 수행하여 소정의 조명구역에 설치된 조명등의 작동을 제어할 수 있는 메인콘트롤러; 상기 메인콘트롤러로부터 조명등의 점소등과 조도조절을 제어하기 위한 약정된 코드신호를 송수신하고, 그 코드신호를 해독하여 해당 조명등을 점동 혹은 소등시키기 위한 점소등제어신호를 출력하거나 혹은 해당 조명등의 조도를 조절하기 위한 조도제어신호를 출력하는 서브콘트롤러; 상기 서브콘트롤러로부터 점소등제어신호를 입력받아 해당 조명등에 연결된 릴레이를 온,오프시켜 전원을 공급 또는 차단하여 해당 조명등을 점등 혹은 소등하는 릴레이제어기; 상기 서브콘트롤러로부터 조도제어신호를 입력받아 해당 조명등에 연결된 스위칭소자의 통전시간을 제어하여 해당 조명등의 조도를 조절하는 조도조절기를 구비하며, 소정의 조명구역을 관할하는 메인콘트롤러들 상호간에는 상기 통제센터의 통제를 받지 않고 독립적으로 해당 조명구역의 조명등을 점소등시키거나 조도를 조절하는 시스템을 구축할 수 있도록 구성됨.

Description

조명 제어장치 {Lighting control apparatus}

본 고안은 조명 제어장치에 관한 것으로, 특히 건물에 설치된 복수개의 조명등을 대상으로 하나의 시스템에서 점소등과 조도조절을 능률적으로 수행할 수 있도록 한 조명 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 주택과 상가 및 빌딩등의 건물에는 내부를 조명하기 위하여 형광등, 백열등 등과 같은 조명등이 설치되어 있으며, 조명등을 온,오프하기 위한 스위치가 마련되게 된다.

근래에 조명등의 작동상태를 중앙에서 모니터링하여 통제하는 시스템을 구축하여 운용하고 있는데, 그러한 전형적인 예로서 빌딩건물에 설치된 모든 조명기기들의 작동을 일정한 스케쥴에 따라 효율적으로 제어하는 빌딩자동화시스템(Intelligent Building System; IBS)이 있다.

도 1에는 조명등의 작동을 중앙에서 제어할 수 있는 조명 제어장치에 대한 구성이 도시되어 있으며, 조명등의 온,오프상태를 중앙에서 통제하며 미리 저장된 프로그램에 따라 제어하기 위한 통제센터(10)가 마련되어 있다. 이 통제센터(10)에서는 조명등의 온,오프상태를 디스플레이하기 위한 표시기기와 조명등을 제어하는 제어명령을 입력하기 위한 키입력기기를 구비하고 있으며, 링크(11)를 통해 조명구역(15)의 조명등을 온,오프시키기 위한 제어신호를 제어판넬(12)(lighting automation pannel; LAP)로 송신하게 된다. 링크(11)에서는 제어명령을 콘버터하여 해당 제어판넬(12)로 출력하게 되며, 통제센터(10)와 링크(11) 사이는 통신프로토콜 일예로 RS-232C에 의하여 제어명령을 송수신하게 된다. 제어판넬(12)에서는 링크(11)를 통하여 제어명령을 입력받고 해당 릴레이(13)의 접속상태를 제어하게 된다. 이 릴레이(13)는 조명구역(15)의 램프들(LAMP1, … , LAMP4)에 전원을 공급하여 점등하거나 혹은 전원공급을 차단하여 소등하게 되며, 해당 조명구역별로 마련되게 된다. 그리고, 제어판넬(12)에는 조명등을 온오프하기 위한 프로그램이 저장된 프로그램스위치(14)가 접속되며, 사용자는 프로그램스위치(14)를 수동조작하여 해당 조명등의 온,오프를 지정하여 점소등시킬 수 있다.

이러한, 종래의 조명 제어장치에서는 건물에 설치된 조명등을 대상으로 릴레이를 제어하여 조명등을 점등 혹은 소등하는데 국한되었다.

그런데, 건물의 작업환경을 쾌적하게 조성하기 위해 조명등의 밝기를 적절하게 조절하기 위한 방안으로 디머콘트롤러(DIMMER CONTROLLER)를 사용하는 조명 제어장치가 도 2에 도시되어 있다.

도 2에 도시된 종래의 다른 조명 제어장치에서는 조명등의 조도를 중앙에서 통제하며 미리 저장된 프로그램에 따라 제어하기 위한 통제센터(20)가 마련되고, 이 통제센터(20)와 조명등의 조도를 제어하는 디머콘트롤러(22) 사이에 링크(21)가 접속되어 있고 통신프로토콜 일예로 RS-232C에 의하여 제어명령을 송수신하게 된다. 디머콘트롤러(22)에서는 링크(21)를 통하여 제어명령을 입력받고 해당 디머유닛(23)를 제어하여 조명구역(25)의 램프들(LAMP1, … , LAMP4)의 조도를 조절하게 되는데, 램프에 공급되는 전원을 공급시간을 변화시켜 조명등의 밝기를 조절하게 된다. 통제센터(20)에서는 링크(21)를 통해 조명등의 작동상태를 입력받아 표시기기에 표시하며, 프로그램에 따라 조명등의 조도를 조절하기 위한 제어동작을 수행하게 된다. 그리고, 통제센터(20)의 제어를 받지 않고 사용자가 수동조작으로 조명등의 조도조절을 선택할 수 있도록 콘솔(24)이 디머콘트롤러(24)에 접속되며, 이 콘솔(24)에는 조도조절용 스위치와 조도를 표시하는 장치 등이 마련되어 있다.

도 2에 도시된 종래의 조명 제어장치에서는 조명구역(25)에 설치된 램프들(LAMP1, … , LAMP4)의 조도를 조절할 수 있어서 보다 나은 작업환경을 조성할 수 있게 된다.

그러나, 종래기술에 따른 조명 제어장치에서는 중앙의 통제센터에서 조명등을 온,오프하는 방식과 조명등의 밝기를 조절하는 방식을 함께 운용할 수 없었으며, 전자의 방식과 같이 주택이나 건물에 설치된 조명등을 대상으로 릴레이를 제어하여 조명등을 온,오프하거나 혹은 후자의 방식과 같이 디머콘트롤러를 이용하여 조명등의 밝기를 조절하는 방식중 어느 하나에 의하여 조명등을 제어할 수 밖에 없었다.

그런데, 건물에는 작업공간을 비롯한 창고와 다용도실 등과 같이 건물구역에 따라서 용도와 특성이 다르기 때문에 전력의 낭비를 방지하면서도 효율적으로 내부공간을 조명할 수 있도록 조명등을 온오프하는 기능과 조도를 조절하는 기능을 혼용할 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다.

본 고안의 목적은 건물에 설치된 조명등을 대상으로 점소등하는 제어하는 동작과 조도조절을 제어하는 동작을 하나의 제어시스템을 이용하여 능률적으로 수행할 수 있도록 한 조명 제어장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술의 일 실시예에 따른 조명 제어장치의 블록구성도,

도 2는 종래기술의 다른 실시예에 따른 조명 제어장치의 블록구성도,

도 3은 본 고안에 따른 조명 제어장치의 블록구성도,

도 4는 도 3의 메인콘트롤러의 구성을 나타내는 도면,

도 5는 도 3의 서브콘트롤러의 구성을 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 통제센터 200 : 메인콘트롤러

201 : 메인통신프로세서 202 : 클럭발생기

203 : 롬 204 : 램

205 : 메인프로세서 206 : 보조전원

207 : 키패드 208 : 프로그램스위치

209 : 조도센서 210 : 재실감지기

300 : 서브콘트롤러 301 : 서브프로세서

302 : 서브통신프로세서 303 : 선택부

401 : 릴레이제어기 402 : 조도조절기

501, 502 : 조명구역

본 고안에 따른 조명 제어장치는 복수의 조명등 전반에 대한 운용상태를 관리자가 확인할 수 있도록 통제센터를 마련하고, 그 통제센터에서 전체 조명등의 작동상태를 표시 및 제어하는 조명 제어장치에 있어서, 상기 통제센타와 일대일 통신을 수행하여 소정의 조명구역에 설치된 조명등의 작동을 제어할 수 있는 메인콘트롤러; 상기 메인콘트롤러로부터 조명등의 점소등과 조도조절을 제어하기 위한 약정된 코드신호를 송수신하고, 그 코드신호를 해독하여 해당 조명등을 점동 혹은 소등시키기 위한 점소등제어신호를 출력하거나 혹은 해당 조명등의 조도를 조절하기 위한 조도제어신호를 출력하는 서브콘트롤러; 상기 서브콘트롤러로부터 점소등제어신호를 입력받아 해당 조명등에 연결된 릴레이를 온,오프시켜 전원을 공급 또는 차단하여 해당 조명등을 점등 혹은 소등하는 릴레이제어기; 상기 서브콘트롤러로부터 조도제어신호를 입력받아 해당 조명등에 연결된 스위칭소자의 통전시간을 제어하여 해당 조명등의 조도를 조절하는 조도조절기를 구비하며, 소정의 조명구역을 관할하는 메인콘트롤러들 상호간에는 상기 통제센터의 통제를 받지 않고 독립적으로 해당 조명구역의 조명등을 점소등시키거나 조도를 조절하는 시스템을 구축할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 조명 제어장치의 블록구성도이다. 도시한 바와 같이, 본 고안은 조명등 전반에 대한 운용상태를 관리자가 확인하기 위한 통제센터(100)를 구비하고 있다. 이 통제센터(100)에는 전체 조명등의 작동상태를 표시하기 위한 표시기기와 조명등의 작동을 제어하기 위한 키입력기기가 마련되어 있고, 다수의 메인콘트롤러(Digital Lighting Control ; DLC)(200)와 제어신호를 송수신하여 조명등의 온오프 상태와 조도조절 상태를 표시할 수 있다. 즉, 상기 통제센서(100)와 다수의 메인콘트롤러(200) 상호간에는 통신프로토콜에 의하여 일대일 통신을 수행하며, 예를 들어 기존의 RS232C에 비하여 원거리 통신에 적합하며 약 1km내에서 연결하여 사용할 수 있는 RS485를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 통제센터(100)와 상기 메인콘트롤러(200) 상호간에 제어신호를 송수신하고, 복수의 메인콘트롤러(200) 상호간에는 서로 대등하게 통제센터(100)와 접속되게 된다. 도 4와 같이, 상기 메인콘트롤러(200)는 통제센터(100)와 제어신호를 송수신하기 위한 메인통신프로세서(201)와, 그 메인통신프로세서(201)에 의하여 통제센터(100)와 제어신호를 송수신하여 조명등을 온오프하거나 조도를 조절하기 위한 동작을 제어하는 메인프로세서(205)와, 소정 주파수의 클럭을 발생하는 클럭발생기(202)와, 미리 작성된 일정에 따라 조명등을 작동시키는 스케쥴 제어를 수행하기 위한 프로그램과 조명등을 제어하기 위한 데이타등을 저장하기 위한 롬(203)과 램(204) 그리고, 전원에 연결되어 전기를 축전하며 정전이 발생시 예비전원을 공급하기 위한 보조전원(206)으로 이루어진다.

상기 메인프로세서(205)에는 조명등에 대한 조도 조절을 사용자가 수동조작하기 위한 키패드(207)와, 조명등을 온오프하기 위한 프로그램이 저장된 프로그램스위치(208)와, 소정 조명구역의 조도와 인체의 유무를 각각 감지하기 위한 조도센서(209)와 재실감지기(210)가 접속되게 된다.

그리고, 상기 메인콘트롤러(200)에는 복수의 서브콘트롤러(Sub Processing Unit ; SPU)(300)가 구속되는데 일예로 4개가 접속되어 있다. 상기 메인콘트롤러(200)와 서브콘트롤러(300) 상호간에는 부호화된 코드데이타를 주고 받아서 조명등을 제어하게 된다. 이 코드데이타는 일정한 프레임 단위로 데이타를 전송하여 제어동작을 수행하게 된다.

이러한 서브콘트롤러(300)는 도 5에 도시한 바와 같이, 메인콘트롤러(200)와 약정된 코드데이타를 주고 받아 조명등을 제어하는 서브프로세서(301)와, 약정된 코드데이타를 주고 받을 수 있도록 메인통신프로세서(201)와 통신하는 서브통신프로세서(302)와, 그 서브통신프로세서(302)에서 통신한 약정된 코드데이타를 해석하여 릴레이제어기(401)와 조도조절기(402)를 선택하기 위한 선택신호를 서브프로세서(301)에 인가하는 선택부(303)로 이루어진다.

각 서브콘트롤러(300)의 서브프로세서(301)에는 조명등의 온,오프를 제어하는 릴레이제어기(401)와 조명등의 밝기를 조절하는 조도조절기(402)가 접속되게 된다. 여기서, 릴레이제어기(401)는 조명등에 전원을 공급 또는 차단하여 점소등하는 것이고, 조도조절기(402)는 조명등에 전원을 공급하는 스위칭소자에 펄스폭변조신호를 인가하여 그 스위칭소자의 통전시간에 따라 조명등의 조도를 조절하게 된다.

상기 서브프로세서(301)에서는 약정된 코드데이타를 해석한 결과에 따라 릴레이제어기(401)를 제어하여 조명구역(501)의 램프(LAMP1a, … ,LAMP4a)를 점소등시키며, 조도조절기(402)를 제어하여 조명구역(502)의 램프(LAMP1b, … ,LAMP4b)의 밝기를 조절하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 조명 제어장치의 동작을 구체적으로 설명한다.

주택과 상가 및 빌딩등의 건물에 설치된 전체 조명등을 각 조명구역으로 구분하는데, 이러한 조명구역은 형광등, 백열등, 메탈등을 비롯한 조명등을 온오프하는 그룹들로 이루어지거나 혹은 형광등, 백열등,할로겐등을 비롯한 조명등의 조도조절을 위한 그룹들로 이루어지게 된다. 그리고, 각 조명구역은 릴레이제어기(401) 또는 조도조절기(402)에 선택적으로 연결되게 된다. 일예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 전원의 공급여부에 따라 점소등되는 램프들(LAMP1a, … , LAMP4a)은 릴레이제어기(401)에 접속되는 한편, 전원을 공급하는 스위칭소자의 통전시간에 따라 밝기가 조절되는 램프들(LAMP1b, … , LAMP4b)은 조도조절기(402)에 접속되게 된다.

상기 통제센터(100)에서 상기 메인콘트롤러(200)로 제어신호가 출력되면 상기 메인콘트롤러(200)는 메인통신프로세서(201)를 통하여 제어신호를 수신하여 롬(203)과 램(204)에 저장된 프로그램에 따라 스케쥴 제어를 수행하게 된다.

예를 들어, 조명구역(501)에 설치된 램프들(LAMP1a, … , LAMP4a)를 온시켜 점등하거나 혹은 오프시켜 소등시킬 경우, 상기 메인콘트롤러(200)의 메인통신프로세서(201)는 서브콘트롤러(300)의 서브통신프로세서(302)와 약정된 코드데이타를 주고 받으며, 이때 선택부(303)는 서브통신프로세서(302)에서 수신한 코드데이타를 해독하고 그 해독결과 릴레이제어기(401)를 선택할 수 있도록 선택신호를 서브프로세서(301)로 출력한다. 서브프로세서(301)는 선택신호를 입력받고 그에 따라 점소등제어신호를 릴레이제어기(401)로 출력한다. 릴레이제어기(401)는 점소등제어신호를 입력받고 조명구역(501)의 램프들(LAMP1a, … , LAMP4a)에 공급되는 전원을 공급 또는 차단하여 점등 혹은 소등시키게 된다.

한편, 조명구역(502)에 설치된 램프들(LAMP1b, … , LAMP4b)을 대상으로 조도조절을 수행할 경우에도 상기 통제센터(100)와 메인콘트롤러(200)의 메인통신프로세서(201)가 제어신호를 송수신하고, 그에 따라 메인통신프로세서(201)와 서브통신프로세서(302)가 약정된 코드데이타를 주고 받게 된다. 이때, 선택부(303)는 코드데이타를 해석하여 조도조절기(402)를 선택하기 위한 선택신호를 출력하고, 서브프로세서(301)는 선택신호에 의해 조도조절기(402)로 조도제어신호를 출력하게 된다. 이에 따라 조도조절기(402)는 조도제어신호를 입력받고 조명구역(502)의 램프들(LAMP1b, … , LAMP4b)에 전원을 공급하는 스위칭소자의 통전시간을 변화시켜 조도를 조절하게 된다.

전술한 설명에서는 상기 통제센터(100)에 의하여 조명구역(501)의 램프를 점등 혹은 소등하였으나, 메인콘트롤러(200)의 롬(203)과 램(204)에 저장된 별도의 제어프로그램에 따라 조명등을 제어하는 방식 즉 통제센터(100)의 제어동작에 의하지 않고 독립적으로 관할하는 조명구역의 조명등을 대상으로 온오프와 조도조절을 제어할 수 있다.

또한, 메인프로세서(202)에 접속된 키패드(207)와 프로그램스위치(208)를 이용하여 사용자가 수동조작으로 해당 조명구역의 조명등을 대상으로 점소등과 조도조절을 제어할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명이 없더라도 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 고안은 통제센터에 다수의 메인콘트롤러들이 대등하게 접속되고 그 메인콘트롤러에 구속되는 서브콘트롤러에는 점소등을 제어하는 릴레이제어기와 조도조절을 제어하는 조도조절기를 각각 접속하여 하나의 시스템을 구성하는 방식을 채택하고 있다.

따라서, 본 고안은 하나의 시스템에서 조명등을 점소등하는 제어동작과 조명등의 조도를 조절하는 제어동작을 함께 수행할 수 있으므로 조명구역의 용도와 특성에 맞게 조명등을 제어할 수 있어서, 전력낭비를 방지하고 내부공간을 효율적으로 조명할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 조명패턴의 연출이 가능하다는 이점이 있다.

Claims

복수의 조명등 전반에 대한 운용상태를 관리자가 확인할 수 있도록 통제센터를 마련하고, 그 통제센터에서 전체 조명등의 작동상태를 표시 및 제어하는 조명 제어장치에 있어서,

상기 통제센타와 일대일 통신을 수행하여 소정의 조명구역에 설치된 조명등의 작동을 제어할 수 있는 메인콘트롤러;

상기 메인콘트롤러로부터 조명등의 점소등과 조도조절을 제어하기 위한 약정된 코드신호를 송수신하고, 그 코드신호를 해독하여 해당 조명등을 점동 혹은 소등시키기 위한 점소등제어신호를 출력하거나 혹은 해당 조명등의 조도를 조절하기 위한 조도제어신호를 출력하는 서브콘트롤러;

상기 서브콘트롤러로부터 점소등제어신호를 입력받아 해당 조명등에 연결된 릴레이를 온,오프시켜 전원을 공급 또는 차단하여 해당 조명등을 점등 혹은 소등하는 릴레이제어기;

상기 서브콘트롤러로부터 조도제어신호를 입력받아 해당 조명등에 연결된 스위칭소자의 통전시간을 제어하여 해당 조명등의 조도를 조절하는 조도조절기를 구비하며,

소정의 조명구역을 관할하는 메인콘트롤러들 상호간에는 상기 통제센터의 통제를 받지 않고 독립적으로 해당 조명구역의 조명등을 점소등시키거나 조도를 조절하는 시스템을 구축할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 조명 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 메인콘트롤러는

통제센터와 제어신호를 송수신하기 위한 메인통신프로세서와, 조명등을 온오프하거나 조도를 조절하기 위한 동작을 제어하는 메인프로세서와, 소정 주파수의 클럭을 발생하는 클럭발생기와, 미리 작성된 일정에 따라 조명등을 작동시키는 스케쥴 제어를 수행하기 위한 프로그램과 조명등을 제어하기 위한 데이타등을 저장하기 위한 롬과 램, 정전시 예비전원을 공급하기 위한 보조전원으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 서브콘트롤러는

메인콘트롤러와 약정된 코드데이타를 주고 받아 조명등을 제어하는 서브프로세서와, 약정된 코드데이타를 주고 받을 수 있도록 메인통신프로세서와 통신하는 서브통신프로세서와, 그 서브통신프로세서에서 통신하는 약정된 코드데이타를 해석하여 릴레이제어기와 조도조절기를 선택하기 위한 선택신호를 서브프로세서에 인가하는 선택부로 이루어진 것을 특징으로 하는 조명제어장치.
제 2항에 있어서,

조명등의 조도조절을 사용자가 수동조작하기 위한 키패드와, 조명등을 온오프하기 위한 프로그램이 저장된 프로그램스위치와, 조명구역의 조도와 인체의 유무를 각각 감지하기 위한 조도센서와 재실감지기를 상기 메인콘트롤러에 접속하는 것을 특징으로 하는 조명 제어장치.